Artículo de método
El desarrollo de nuevas sondas de ultrasonido (US) basada en tecnología capacitiva transductor ultrasónico micro (CMUT) requiere una temprana evaluación realista de las capacidades de la proyección de imagen. Se describe un protocolo experimental repetible para la adquisición de la imagen de Estados Unidos y comparación con imágenes de resonancia magnética, utilizando un cerebro bovino ex vivo como un objetivo de proyección de imagen.
La posibilidad de realizar una evaluación temprana y repetible de resultados de la proyección de imagen es fundamental en el diseño y proceso de desarrollo de nuevo ultrasonido (US) las puntas de prueba. En particular, un análisis más realista con objetivos de aplicación específica puede ser muy valioso para evaluar el rendimiento esperado de las sondas de Estados Unidos en su campo clínico potencial de aplicación.
El protocolo experimental presentado en este trabajo fue deliberadamente diseñado para proporcionar un procedimiento de evaluación de la aplicación específica para recién desarrollado nos prototipos basados en la tecnología capacitiva transductor ultrasónico micro (CMUT) en relación con la punta de prueba proyección de imagen del cerebro.
El protocolo combina el uso de un cerebro bovino fijado en formol como el imagen objetivo, que asegura el realismo y capacidad de repetición de los procedimientos y de técnicas de Neuronavegación de Neurocirugía. La sonda de los Estados Unidos de hecho está conectada a un sistema que adquiere datos de posición y permite la superposición de imágenes de Estados Unidos para hacer referencia a imágenes de resonancia magnética (de Sr.) del cerebro de seguimiento del movimiento. Esto proporciona un medio para los expertos humanos para llevar a cabo una evaluación cualitativa visual de la sonda de los Estados Unidos de rendimiento y comparar adquisiciones realizadas con diversas puntas de prueba. Por otra parte, el protocolo basa en el uso de un sistema completo y abierto de investigación y desarrollo para la adquisición de imágenes de Estados Unidos, es decir, el escáner de ultrasonido avanzado abrir plataforma (ULA-OP).
El manuscrito describe en detalle los instrumentos y procedimientos involucrados en el protocolo, en particular de la calibración, adquisición de imágenes y registro de imágenes de Estados Unidos y el Señor. Los resultados obtenidos prueban la eficacia del protocolo general presentado, que está totalmente abierto (dentro de los límites de la instrumentación involucrada), repetible y cubre todo el conjunto de las actividades de adquisición y procesamiento de imágenes de Estados Unidos.
El creciente mercado de escáneres de ultrasonido pequeño y portátil (Estados Unidos) es líder en el desarrollo de nuevas sondas echographic de en que parte de los acondicionadores de señal y beamforming electrónica está integrada en el mango de la sonda, especialmente para la proyección de imagen 3D/4D 1. tecnologías emergentes es especialmente adecuados para lograr este alto nivel de integración incluyen micro transductores ultrasónicos (MUTs)2, una clase de transductores de sistema Micro de Electro-mecánicos (MEMS) fabricados en silicio. En particular, MUTs capacitiva (CMUTs) finalmente han alcanzado una madurez tecnol....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
todas las muestras biológicas se muestra en este video han sido adquiridas a través de la cadena de suministro de alimentos. Estos ejemplares han sido tratados con arreglo a las normas éticas y de seguridad de las instituciones involucradas.
Nota: el diagrama en la figura 4 resume las principales 8 etapas del presente Protocolo. Etapas 1 a 4 incluyen actividades iniciales, a llevarse a cabo sólo una vez antes del comienzo de la adquisición de la imagen de Estados Unidos y las etapas de procesamiento. Estas etapas iniciales son las siguientes: 1. diseño preliminar de la instalación experimental y un fantasma ....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
El resultado principal alcanzado mediante el protocolo descrito es la validación experimental de un procedimiento de evaluación eficaz y repetible para el 2D y capacidades de proyección de imagen 3D nos sonda prototipos basados en tecnología CMUT, en la aplicación prospectiva para el cerebro proyección de imagen. Después de implementar todos los pasos del protocolo descrito, un experto puede aplicar entonces las funciones de software de visualización (por ejemplo, corte gratuito .......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Varios trabajos han sido presentados en la literatura que describe técnicas que son similares o relacionados con el protocolo presentado. Estas técnicas también se basan en el uso de objetivos realistas, incluyendo animal fijo o cerebros de cadáveres, pero se conciben principalmente para la prueba de los métodos de registro digital de varias clases.
El protocolo descrito aquí, sin embargo, tiene el propósito específico de prueba sondas de Estados Unidos en diferentes configuraciones en las pri.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Los autores declaran que no tienen intereses financieros que compiten.
Este trabajo ha sido parcialmente financiado por los gobiernos nacionales y la Unión Europea a través del proyecto ENIAC JU DeNeCoR bajo la beca número acuerdo 324257. Los autores desean agradecer al Prof. Giovanni Magenes, Prof. Piero Tortoli y Dr. Giosuè Caliano su valioso apoyo, supervisión y perspicaces observaciones que hicieron posible este trabajo. También agradecemos a Prof. Egidio D'Angelo y su grupo (laboratorio de BCC), junto con la Fondazione Istituto Neurologico C. Mondino, para proporcionar el movimiento de seguimiento e instrumentación del Señor y a Giancarlo Germani para adquisiciones de Señor. Por último, nos gustaría agradecer a Dr. Nicoletta Caramia....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| ULA-OP | Universidad de Florencia | N/A | Sistema de investigación de imágenes por ultrasonido |
| Sonda piezeoeléctrica de imágenes 3D | Esaote s.p.a. | 9600195000 | Sonda de ultrasonidos 3D de barrido mecánico, modelo BL-433 |
| Sonda piezoeléctrica lineal | Esaote s.p.a. | 122001100 | Sonda de ultrasonido de matriz lineal, modelo LA-533 |
| Sonda CMUT | University Roma Tre | N/A | Sonda de ultrasonido de matriz lineal basada en la tecnología CMUT |
| MAGNETOM Skyra 3T Escáner de resonancia magnética | Siemens Healthcare | N/A | Escáner de resonancia magnética |
| cabeza | Siemens Healthcare | N/A | Bobina de cabeza de 32 canales para imágenes de resonancia magnética |
| NDI Polaris Vicra | NDI Medical | 8700335001 | Sistema óptico de seguimiento de movimiento |
| Herramienta de puntero | NDI Medical | 8700340 | Herramienta de puntero pasiva con 4 marcadores reflectantes |
| Herramienta equipada con abrazadera | NDI Medical | 8700399 Cuerpo rígido con 4 marcadores reflectantes y una abrazadera para conectar al mango de la sonda de EE. UU. | |
| Cerebro bovino | N/A | N/A | Cerebro de un bovino adulto, de proveedores de alimentos |
| Solución de formalina | N/A | N/A Solución | de formalina tamponada al 10% para la fijación del cerebro bovino - ATENCIÓN, el formalin es una sustancia química tóxica y debe manipularse con cuidado; también pueden aplicarse regulaciones específicas (consulte por ejemplo la norma OSHA 1910.1048 App A) |
| Recipiente de plástico para piezas anatómicas | N/A | N/A | Recipiente cilíndrico de plástico con tapa |
| Esferas de vidrio | N/A | N/A Esferas | de vidrio |
| de pedernal de 3 mm de diámetroAgar | N/A | N/ | A 30 g, para la preparación de maniquíes |
| Glicerina | AEFFE Farmaceutici | A908005248 100 g, para la preparación de maniquíes | |
| Agua destilada | Solbat Gaysol | 8027391000015 | 870 g, para la preparación de maniquíes |
| Vaso de precipitados N | /A | N/A | Vaso de precipitados utilizado para la dilución de glicerina y agar en agua destilada |
| Palanca | de lisoformo8000680500014 | Se utilizó una solución de cloruro de benzalconio y agua para la conservación del maniquí | |
| agar Cabeza de maniquí de poliestireno | N/A | N/A | Modelo de poliestileno que se cortó y se utilizó para diseñar la configuración de los patrones de las esferas |
| Tinte de marcado de tejido verde para histología | N/A | N/A | Color utilizado para marcar las posiciones de las esferas de vidrio en la superficie del cerebro bovino |
| Esmalte amarillo | N/A | N/A | Esmalte utilizado para colorear las esferas de vidrio implantadas en el fantasma de agar |
| Tanque de agua | N/A | N/A Tanque | plástico de 50x50x30 cm lleno de agua desgasificada hasta una altura de 15 cm |
| Brazo mecánico | Esaote s.p.a. | N/A | Brazo mecánico sujetado al borde del tanque de agua y utilizado para mantener la sonda en posiciones fijas |
| Placa de resina sintética | N/A | N/A | Placa utilizada como soporte para el posicionamiento del cerebro bovino en el tanque de agua |
| Hilos de coser | N/A | N/A | Segmentos de hilo de coser utilizados para inmovilizar el cerebro en la placa de resina |
| Cinta adhesiva | N/A | N/A | Cinta adhesiva utilizada para fijar las extremidades del hilo de coser en la placa de resina |
| Recipiente de plástico para alimentos | N/A | N/A | Recipiente de alimentos sellado utilizado para el fantasma de agar |
| Notebook | Lenovo | Z50-70 | Lenovo Z50-70, Intel(R) Core i7-4510U @ 2.0 GHz, 8 GB de RAM |
| Estación de trabajo | Dell Inc. | T5810 | Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1240v3 @ 3.40 GHz, 16 GB |
| RAM Matlab | MathWorks | R2013a | , utilizada para el cálculo de la transformación del espacio y la reconstrucción 3D a partir de planos de imagen |
| Paraview | Kitware Inc. | v. 4.4.1 | Software de código abierto para el procesamiento y la visualización de imágenes 3D |
| NDI Toolbox - ToolTracker Utility | NDI Medical | v. 4.007.007 | Software para la visualización y el seguimiento de la posición de los marcadores en el NDI Polaris Vicra |
| software de registro de datos C++ | NDI Medical | v. 4.007.007 | Software para el registro de la posición de los marcadores en un archivo de registro |
| de texto ULA-OP software | Universidad de Florencia | N/A | Software para la visualización y el control en tiempo real del sistema ULA-OP |
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE
Solicitar permiso