Hier zeigen wir wie 3D Ultraschall Tracking mit einem benutzerdefinierten Ultraschall-Bildgebung Sonde durchgeführt werden kann und eine faseroptische Hydrophon innerhalb einer Nadel integriert. Aus Sicht der klinischen Übersetzung sind mehrere Aspekte der benutzerdefinierte Sonde, die in dieser Studie entwickelten attraktiv. Seine kompakte Größe eignet sich gut für den Einsatz in kleinen Räumen wie der Axilla wo sperrige 3D imaging Sonden manövrieren herausfordernd ist. Eine Einschränkung der Umsetzung der hier vorgestellten 3D Ultraschall Nachführung ist, dass manuelle Umschaltung zwischen imaging und tracking-Modi wechseln mussten. In Zukunft könnte Implementierungen dieser Umstellung direkt durch die Ultraschall-imaging-System erfolgen.
Faseroptische Hydrophon eignet sich gut zur Ultraschall Nadel verfolgen. Sein hohe Maß an Miniaturisierung und Flexibilität ermöglichen die Integration in medizinische Geräte mit kleinen seitlichen Abmessungen. Seine breiten Bandbreite16 ermöglicht für die Kompatibilität mit verschiedenen klinischen Ultraschallsonden. Darüber hinaus ermöglicht die Omnidirectionality16 für die Verfolgung von Nadeln, die in einem weiten Winkel eingefügt werden. Schließlich macht es seine Immunität gegen Störungen von EM-Feldern und metallische Gegenstände besser geeignete, um klinische Einstellungen im Gegensatz zum EM-Tracking. Um größere Ultraschall Empfindlichkeit zu erreichen, könnte ein Plano-Concave Fabry-Pérot Hohlraum in den zukünftigen17verwendet werden. Letztlich konnte Ultraschall Tracking kombiniert mit anderen Modalitäten in eine optische Faser, wie z. B. Reflexion Spektroskopie18,19,20,21,22, 23, Raman-Spektroskopie24, optische Kohärenz Tomographie25,26und photoakustische Bildgebung27,28,29,30 , 31 , 32 , 33.
Ultraschall-Tracking hat Einschränkungen, die mit Ultraschall-Bildgebung geteilt werden. Erstens werden Gewebe Heterogenitäten Ultraschall Tracking negativ; räumliche Schwankungen in der Geschwindigkeit des Klangs des Gewebes sinkt die trackinggenauigkeit wie durch numerische Simulationen in einer früheren Studie14gezeigt. Zweite, anatomische Strukturen, die stark reflektierende, Ultraschallwellen, wie knöcherne Strukturen oder Hohlräume, sind wahrscheinlich nicht kompatibel mit Ultraschall Tracking. Studien, die Nadelposition Tipp erhalten mit anderen bildgebenden Verfahren, wie beispielsweise 3D Rotations C-Bogen Röntgentomographie, berechnet könnte in Zukunft verwendet werden, um die Genauigkeit der Ultraschall 3D-Tracking in heterogenen Gewebe in Vivozu bewerten.
Trotz der jüngsten Fortschritte in der Ultraschall-Bildgebung bleiben präzise und effiziente Bearbeitung von medizinischen Geräten unter der Leitung dieser Modalität eine Herausforderung, auch für Praktiker. Aktiver Kommunikation zwischen externen Ultraschallsonden und Medizinprodukte, könnte wie folgt, verfahrenstechnische Sicherheit und Effizienz verbessern. Diese Verbesserungen konnten Annahme der Ultraschall-Bildgebung anstelle von Röntgen-Durchleuchtung in mehreren klinischen Kontexten, wie spinale Einschübe für Interventionelle Schmerztherapie erheblich erleichtern. In dieser Studie entwickelte System ermöglicht 3D Ultraschall Tracking und 2D Ultraschall-Bildgebung mit einem kompakten Ultraschallsonde. Es könnte Ultraschall-geführte minimal-invasive Verfahren verbessern, indem Sie präzise Lokalisierung der Nadelspitze im aktuellen klinischen Arbeitsablauf.