Magnéticamente Asistencia Remota Controlada microcatéter desviación de la punta bajo la resonancia magnética

El objetivo general del siguiente experimento es desarrollar y probar un sistema de control para mejorar la dirección de los catéteres endovasculares en la resonancia magnética intervencionista. Esto se logra mediante la fabricación de microcatéteres con pequeños electroimanes en sus puntas como segundo paso. Los microcatéteres están conectados a un sistema de control personalizado para la navegación a distancia.

Los microcatéteres se desvían de forma controlada en baños de agua y se navegan en fantomas, que simulan las condiciones de los vasos sanguíneos de los pacientes. Los resultados de los experimentos con baño de agua muestran deflexiones predecibles de la punta del catéter en función de la cantidad y polaridad de la corriente eléctrica aplicada a las microbobinas de dirección. La navegación exitosa en maniquíes de embarcaciones demuestra la capacidad de dirección del catéter.

La principal ventaja de la navegación guiada por resonancia magnética en comparación con la navegación convencional con catéter endovascular de rayos X es que la resonancia magnética permite al intervencionista información importante como la perfusión y la difusión en tiempo real, lo que ayuda a tomar las mejores decisiones intraprocedimiento posibles. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la resonancia magnética intervencionista, como si la capacidad de controlar la punta del catéter de forma remota puede mejorar la eficacia de los procedimientos actuales de resonancia magnética intervencionista. Las aplicaciones potenciales incluyen el tratamiento endovascular de accidentes cerebrovasculares, tumores y arritmias cardíacas.

Por lo general, las personas nuevas en este método tendrán dificultades porque es un enfoque muy singular de la orientación intervencionista. Para comenzar la fabricación de microbobinas, obtenga un microcatéter disponible comercialmente para un sustrato. Asegúrese de que los catéteres no tengan componentes de Ferris que se consideren resonancia magnética o mr.Safe

y que tengan un tamaño de 2.3 a 3.0 francés. Utilice un sistema de pulverización catódica para aplicar una capa inicial de cobre a un tubo aislante de poliamida o Illumina de uno a dos milímetros de diámetro exterior. La aplicación de la fotorresistencia y el patrón del cobre como se describe en el protocolo de texto, permite la fabricación de patrones de cobre tanto del solenoide como del agujero del timón.

Continúe siguiendo las instrucciones de montaje en el protocolo de texto para agregar el tubo aislante a la punta del microcatéter con envoltura retráctil e insertar el alambre de cobre. Después de conectar los cables de la micro bobina a una línea de transmisión de conector telefónico modificado de tres pies, la fabricación de la micro bobina se completa para la prueba in vitro de la micro bobina en un baño de agua. Primero, haga un pequeño agujero en el centro del costado de un recipiente de plástico a unos cinco centímetros del fondo.

Inserte una vaina vascular de 11 cordones franceses Avanti a través del orificio. Corta la punta distal de la vaina vascular dejando una pieza de cuatro centímetros de largo que se extiende hacia el interior de la cuenca. En el extremo de la vaina, coloque una válvula hemostática giratoria o dos EOR para estabilizar la ubicación del microcatéter.

Llene el recipiente con agua destilada asegurando la inmersión completa del aparato. Inserte el catéter con la punta enrollada a través de la vaina vascular y la válvula. Mida y registre la longitud sin restricciones del microcatéter que se extiende desde la válvula hasta el baño de agua.

Coloque el baño de agua con sistema de microcatéter dentro del imán del escáner de resonancia magnética y oriéntelo con respecto al orificio del imán. Conecte el cable telefónico modificado de tres pies conectado al catéter a una línea de transmisión de cable telefónico RJ 11 de 25 pies mediante un conector telefónico bidireccional. A continuación, coloque las líneas de transmisión a través de una guía de ondas.

Ahora conecte el otro extremo del cable telefónico de 25 pies a una fuente de alimentación regulada dual para entregar hasta un amperio de corriente al dispositivo y luego coloque la fuente de alimentación fuera del escáner de resonancia magnética. Fuera de la línea de cinco gauss. Realice imágenes con un sistema de resonancia magnética clínica de 1,5 Tesla.

Aplique menos de 50 miliamperios de corriente para visualizar la posición de la punta del catéter bajo la resonancia magnética. Se producirá un pequeño momento magnético en la punta del catéter para visualizar un artefacto distinto, de una forma variable dependiendo de las bobinas que estén energizadas. Aplique cantidades variables de corriente en el rango de más o menos 100 miliamperios de la fuente de alimentación dual Lambda a las bobinas y observe la deflexión de la punta en la configuración del baño de agua, porque la deflexión de la punta es casi instantánea, solo es necesario aplicar corriente durante aproximadamente uno o dos segundos.

Para visualizar la deflexión máxima, repita y registre aplicaciones consecutivas de cantidades establecidas de MR de adquisición de corriente. Usando una secuencia de flash de instantánea 2D, que se puede encontrar en el texto. Como paso final, analice y mida las deflexiones de ángulo de las imágenes capturadas con varias aplicaciones informáticas para pruebas in vitro de la microbobina en una construcción de fantasma de recipiente, un fantasma de recipiente hueco con una intersección en forma de Y de un tubo de goma. Antes de la experimentación, llene el maniquí del recipiente con una solución molar 0,0102 de agente de contraste de gadolinio en agua destilada.

Para crear un contraste entre los vasos fantasma y el fondo, ensamble el sistema de microcatéter. Conecte el catéter a la fuente de alimentación y colóquelo como se muestra anteriormente en el video. Coloque la punta del microcatéter en la base de la abertura del vaso.

Coloque el maniquí dentro del imán del escáner de resonancia magnética y oriéntelo con respecto al orificio del imán. Utilice el mismo procedimiento de resonancia magnética que para el baño de agua, excepto para empujar simultáneamente el extremo del cubo del catéter con la mano, lo que permite el avance mecánico a través del maniquí del vaso en el punto de ramificación del vaso. Aplique una cantidad suficiente de corriente para desviar con éxito la punta del catéter hacia el recipiente deseado.

Haga avanzar la punta del catéter dentro de este vaso empujando manualmente el extremo del catéter. Retraiga la punta del catéter a la bifurcación del vaso y repita en la rama opuesta. Se debe observar un ángulo de deflexión entre cero y 90 grados a partir de la aplicación de 50 a 300 miliamperios de corriente suministrada simultáneamente a ambas bobinas de un sistema combinado de solenoide y microcatéter de bobina de agujeros de Helm

La deflexión de la punta del catéter es observable con la aplicación de corriente aquí. Un artefacto floreciente de la bobina energizada es claramente visible. Un aumento en la corriente aplicada debería resultar en un aumento en el ángulo de deflexión del microcatéter, mientras que una inversión en la polaridad de la corriente debería resultar en una deflexión en la dirección exactamente opuesta a la observada con la corriente positiva.

Este video muestra la deflexión del catéter anteroposterior en las aplicaciones de baño de agua de 50 miliamperios y 100 miliamperios de corriente que resultaron en deflexiones consistentes de 10 grados y 14.5 grados respectivamente. La corriente positiva provoca la deflexión de la punta en el plano anterior y la corriente negativa provoca una deflexión en el plano posterior. Aquí se muestra la deflexión del catéter derecho izquierdo en un baño de agua, aplicaciones de 50 miliamperios y 100 miliamperios de corriente dieron como resultado deflexiones consistentes de 11,5 grados y 17 grados, respectivamente.

La corriente positiva provoca la deflexión de la punta en el plano derecho y la corriente negativa provoca una deflexión en el plano izquierdo, como se muestra aquí. La deflexión y la dirección del catéter se pueden controlar a través de un recipiente. La corriente fantasma se aplica a la punta del catéter en espiral produciendo un florecimiento de la visualización.

El catéter se avanza mecánicamente y se aplica corriente para causar una deflexión en la rama inferior del vaso. A continuación, el catéter se retrae mediante la polaridad de corriente invertida. El catéter se desvía y avanza hacia la rama superior del vaso, aquí se muestra la deflexión del catéter en un fantoma de bifurcación.

La corriente aplicada al catéter permite apuntar y avanzar con éxito hacia la rama del vaso izquierdo del fantoma. A continuación, el catéter se retrae hasta el punto de ramificación y se dirige hacia la rama del vaso derecho. Después de este procedimiento, la deflexión del catéter se puede realizar en maniquíes de vasos más complejos bajo la guía de una resonancia magnética para explorar más a fondo la navegabilidad del sistema del catéter después de su desarrollo.

Esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la radiología neurointervencionista y la radiología intervencionista exploraran la resonancia magnética intervencionista como modalidad terapéutica. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo se producen las deflexiones predecibles de la punta del catéter con este sistema de catéter con punta de micro espiral. No olvide que trabajar con una cuchilla láser puede ser extremadamente peligroso y que se debe usar el equipo de protección adecuado en todo momento.