Punta de aguja ultrasónica tridimensional de seguimiento con un receptor de ultrasonido de fibra óptica

Este método puede ayudar a responder preguntas clínicas clave sobre el seguimiento de la aguja de ultrasonido, incluso cuando la aguja está fuera del plano de imagen. La principal ventaja de esta técnica es que ayuda a eliminar las complicaciones y lesiones que pueden surgir de punzones de aguja mal seguidos. Sunish Mathews, investigador asociado de la UCL, demostrará el procedimiento conmigo.

Comience seleccionando un hidrófono de ultrasonido de fibra óptica compuesto por una fibra óptica monomodo con una cavidad óptica de Fabry-Perot en el extremo distal. Con un bisturí, retire parcialmente la cubierta de 900 micrómetros a lo largo del hidrófono de fibra óptica cerca de su extremo distal para exponer la capa tampón, hasta que el hidrófono pueda caber dentro de la cánula de la aguja. A continuación, fije una aguja médica horizontalmente a una etapa de traducción horizontal manual y utilice un microscopio estereoscópico para visualizar la punta de la aguja con el acceso óptico del microscopio alineado horizontal y perpendicular a la aguja, girando la aguja sobre su eje según sea necesario, hasta que se pueda observar el bisel.

Con el extremo distal de la aguja a la vista, inserte el receptor de ultrasonido de fibra óptica a través de la cánula de un adaptador de brazo lateral Tuohy-Borst y, posteriormente, a través del conector de señuelo de la aguja hasta que la región de detección del hidrófono esté justo proximal a la superficie biselada de la aguja. Fije el hidrófono a la etapa de traducción con cinta de poliimida para evitar el movimiento del dispositivo dentro de la aguja. Fije verticalmente una pipeta de 20 microlitros a la etapa de traducción vertical con la punta hacia abajo, y utilice las etapas de traducción horizontal y vertical para colocar la punta de la micropipeta hasta que esté adyacente al hidrófono de fibra óptica y aproximadamente 0,5 milímetros proximal a la región de detección en el extremo distal.

Coloque una gota de adhesivo óptico en el extremo proximal de la micropipeta y ajuste la aguja para permitir un camino directo desde la punta de la micropipeta hasta el receptor de ultrasonido de fibra óptica. A continuación, utilice una jeringa de 10 mililitros para inyectar lentamente el adhesivo desde el extremo distal de la micropipeta en el receptor de ultrasonido de fibra óptica, teniendo cuidado de evitar la aplicación de adhesivo en la región de detección u oclusión de la cánula, e ilumine la punta de la aguja con luz ultravioleta, hasta que el adhesivo óptico esté curado. Para integrar el hidrófono en el sistema de imágenes, conecte el hidrófono a la consola óptica y una sonda de imágenes de ultrasonido personalizada a la consola de ultrasonido.

Para confirmar que el hidrófono está listo para uso clínico, seleccione el modo de operación en la sonda de imágenes de ultrasonido y agregue gel de ultrasonido a la sonda. A continuación, agregue agua a un fantoma de ultrasonido fetal para imitar el líquido amniótico y seleccione la imagen del modo B en la sonda. Identifique el líquido amniótico en el maniquí como el objetivo de inserción.

A continuación, inserte la aguja hacia el objetivo de inserción utilizando el interruptor de la sonda personalizada para alternar continuamente entre los modos de operación de imagen y seguimiento. En este experimento representativo, se insertó una aguja en la cavidad uterina y se siguió la punta a lo largo de una trayectoria que alcanzó una distancia fuera del plano de 15 milímetros y una profundidad de 38 milímetros. La codificación de Golay mejoró la relación señal-ruido, con un aumento de 7,5 veces en relación con la excitación bipolar convencional.

A continuación, las posiciones de las puntas de la aguja con seguimiento 3D se superpusieron a la imagen de ultrasonido 2D, utilizando cruces con anchos indicativos de las distancias fuera del plano y colores indicativos del plano de imagen. El seguimiento por ultrasonido es una técnica que permite a las enfermeras prácticas en muchos campos clínicos ubicar con precisión los dispositivos médicos dentro del cuerpo, en relación con el plan de imágenes de ultrasonido. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de los pasos clave involucrados en la integración de un hidrófono de fibra óptica en una aguja clínica para permitir el seguimiento ultrasónico.

Una sonda de ultrasonido compacta con elementos transductores adyacentes a la matriz de imágenes principal y una interfaz de usuario intuitiva son útiles para mantener la compatibilidad con el flujo de trabajo clínico.