Name: הערכת דיוק מיקוד ב מישור מוקד עבור מונחה אולטרה סאונד בעוצמה גבוהה ממוקד אולטרסאונד בהדרגה, מערך מערכת (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-06T14:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 8 s
Description: למדו פרוטוקול להערכת דיוק מיקוד במערכות אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה מונחה הדמיה. השיטה משתמשת במשדר ממוקד עצמי ובשחזור תמונות אולטרסאונד שונות כדי להבטיח בטיחות ויעילות בטיפולים קליניים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו בתמיכתם באופן חלקי את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (81402522), שנגחאי מפתח טכנולוגיה ופיתוח (17441907400) מן המדע, הטכנולוגיה עמלה של עיריית שנגחאי, והוא אוניברסיטת ג'יאו טונג שאנגחאי קרן מחקרים הנדסה רפואית (YG2017QN40, YG2015ZD10). Zhonghui טכנולוגיה רפואית (שנגחאי) ושות', בע מ הוא הודה גם למתן את המערכת USgHIFU. המחברים מודים דז'ו Wenzhen, Junhui דונג על ההכנה פנטום וסיוע שלהם בניסויים.

1. סמן עיצוב, ייצור
<ol><li>עיצוב דגם מרובע באמצעות תוכנת תכנון בעזרת מחשב. הגדר כל צד כמו מקלות עם האורכים של 40 מ מ, עוביים של 2 מ מ. המקום כדור מוצק בקוטר 10 מ מ בכל פינה של דגם מרובע.</li>
	<li>להשתמש בוטאדיאן טבעי styrene פוטוסנסיטיבית שרף החומר להדפסה.</li>
	<li>לשלוח את הקובץ דגם התלת-ממד היצרן עבור ייצור.</li>
</ol>2. הכנה פנטום
<ol><li>לצרף גליל פלסטיק עם (בקוטר של 8 ס מ), בגובה של 3 ס מ בסיס אקרילי עם סיליקה ג'ל כדי להפוך בעל פנטום בטמפרטורת החדר. . תן לזה לנוח לשעה.</li>
	<li>פורסים שריר טרי לצורת ריבוע (30 מ מ x 30 מ מ, עם עובי של 10 מ מ). ותאוורר זה עבור 2 h מתמוססות לחות</li>
	<li>יוצקים מים degassed יונים (115 מ ל) בגביע, להוסיף בסול 13 של אקרילאמיד ומערבבים עד התפרקה. מוסיפים 0.24 גר' bis-אקרילאמיד ומערבבים עד התפרקה. לאחר מכן, הוסף 0.2 מ"ל של N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine ומערבבים בצורה אחידה. הערה: לבשתי כפפות מסיכה וגומי.</li>
	<li>להכין 5 מ של מים degassed יונים בתוך אחרת, להוסיף 0.3 g של קירור, ומערבבים כדי להמיס. התראה: אקרילאמיד, bis-אקרילאמיד, N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine ולאחר קירור הם רעילים. שימו לב ולהימנע מגע פיזי.</li>
	<li>במרוכז למזוג 40% של הפתרונות של שלבים 2.3 ו- 2.4 לתוך המחזיק פנטום, ומערבבים 5 s. תן את התערובת במשך 20 דקות לממש.</li>
	<li>במקום דגם מרובע מודפס 3D על פני השטח של הפאנטום הקרושה והניח את שריר הפרוס באמצע הדגם. יוצקים את שארית הפתרון משלב 2.3 לתוך המחזיק פנטום. הזז את שריר הלוך ושוב כדי להסיר את האוויר בין הממשק של הפאנטום הפרוסה.</li>
	<li>לשפוך שאר הפתרון המבושלות לתנוחת 2.4 המחזיק פנטום, ומערבבים 5 s.</li>
	<li>כוונון המיקום של שריר שור הפרוס למרכז של הפאנטום לאורך בכיוון רוחבי. . תן לזה לנוח למשך 20 דקות לגבש את הפאנטום.</li>
	<li>הסר את סיליקה ג'ל בין גלילי פלסטיק אקרילי לציפוי עץ, באמצעות מברג.</li>
	<li>נתנתק לאט הפנלים אקרילי של גלילי פלסטיק.</li>
</ol>3. התקנה של מערכת USgHIFU
<ol><li>להפעיל את מערכת USgHIFU קלינית.</li>
	<li>להפעיל את המודול מים עיבוד, לקבוע את מהירות זרימת המים ב- 80 סיבובים לדקה.</li>
	<li>למלא את מיכל המים גלילי אקריליק (בקוטר של 30 ס מ), בגובה של 13 ס מ במים degassed בטמפרטורת החדר (22-25 ° C).</li>
	<li>המקום בעל פנטום לתוך המים degassed ותקן המחזיק בחוזקה.</li>
	<li>להזיז את הטנק גלילי מים אל המיטה טיפול. הרם את המיטה טיפול, הזז למטה יחידת טיפולית לתוך המים degassed.</li>
</ol>4. ארה ב מונחה הכוונת
<ol><li>להזיז את יחידת טיפולית לאט לאט למעלה ולמטה כדי לוודא כי העומק של המטוס טיפול ממוקם ב הממשק העליון של שריר הפרוס, פנטום שקוף בתמונה בארה ב.</li>
	<li>לסובב את המכשיר הדמיה ארה ב כדי 0° ולהעביר מיכל גלילי המים כדי להפוך את ציר מסתובב (המכונה גם ציר הדמיה) עוברים נקודת האמצע של שני מקלות מקבילים בתמונה בארה ב.</li>
	<li>לסובב את החללית הדמיה כדי 90° ולהעביר מיכל גלילי המים כדי להפוך את ציר מסתובב עוברים נקודת האמצע של שני מקלות מקבילים בתמונה בארה ב.</li>
	<li>לשחזר את התמונה ארה במישור הטיפול בעומק של המוקד גיאומטריים.</li>
	<li>בדוק אם בארבעה הכדורים מוצגים באופן ברור בתמונה המשוחזרת ארה ב בין אם המטרה הינו ממוקם במרכז של דגם מרובע. הערה: מרכז המטרה היא מראש במרכז התמונה המשוחזרת. הכדור נקבעת על ידי עיגול בקוטר 10 מ מ, הערך אפור הממוצע אשר הוא הגבוה ביותר 15 מ מ x 15 מ מ מרובע. המרכז של דגם מרובע נקבעת על ידי האלכסון של ארבעה כדורים בתמונה המשוחזרת.</li>
	<li>להזיז את הטנק מים לפי המיקומים היחסיים בין המטרה לבין השלבים מרובע דגם, ולחזור 4.4 ו 4.5.</li>
	<li>הרם את יחידת טיפולית ולשים את השריר חזיר עם עובי של בסביבות 30 מ מ מעל הפאנטום. לאחר מכן, להזיז למטה יחידת טיפולית עד לעומק של המוקד גיאומטריים 3 מ מ מתחת לפני השטח העליון של שריר שור הפרוס. הערה: התיקון מוקד של 3 מ מ לאורך השביל קרן מוערך על-פי עובי השריר החזירים מבוסס על נוסחה אמפירית המחקר הקודם19.</li>
</ol>5. HIFU sonication
<ol><li>בחר את הפרמטרים sonication הבאים: משך פעימה (400 ms), מחזור הדפסה (80%), אקוסטית כוח (400 W) וקירור זמן בין sonication המקומות מוקד רצופים (30 s).</li>
	<li>להגדיר את זמן החשיפה המקומות מוקד היעד.<ol>
<li>חזור על הפעולות לכל שלוש מטרות משושה קונצנטריים רגיל עם אלכסונים בהתאמה פעמים חשיפה הגדרת 5.4 מ מ, 9 מ מ ו- 12.6 מ"מ. של 2.0 s, 2.5 s, ו- 3.0 s עבור המקומות מוקד הממוקמת המשושה הפנימי, האמצעי, החיצוני, בהתאמה, ו- 2.0 s foc al ספוט במרכז גיאומטרי מערך מופע.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להתחיל את sonication ושימי רגל אחת על דוושת רגל עבור HIFU sonication.</li>
	<li>להתבונן השינוי של echogenicity בתמונה בארה ב עד השלמת את sonications.</li>
</ol>6. הערכת הדיוק מיקוד של מערכת בהדרגה, מערך USgHIFU
<ol><li>להביא בעל פנטום, והקש בצורה חלקה הפאנטום לקחת את זה.</li>
	<li>לפצל את הפאנטום לאורך המטוס טיפול באמצעות סכין.</li>
	<li>סרוק את המטוס טיפול של הפאנטום המכיל את שריר הפרוס.</li>
	<li>לעבד את התמונה הסרוקה באמצעות תוכנה מתמטית ולחלץ את גבולות היעד ואת הנגע.</li>
	<li>לחשב את המרחק intercenter dc מחטיאים מקסימלי של היעד גבול db. הערה: dc הוא המרחק בין המרכזים של המטרה שלה הנגע בהתאמה. d b היא מקסימלית מחטיאים את המרחק בין הגבול של הנגע מטרתה בהתאמה.</li>
	<li>לחשב את היחס שבין האזורים של הנגע בתוך ומחוץ המטרה אל אזור היעד כמו ηאני = (∩A S SP) / SP ηO = (SA - SA ∩ SP) / SP, בהתאמה. הערה: SP מציינת אזור המטרה, SA מייצג את האזור הנגע.</li>
</ol>

<ol><li>Wang, S. B., He, C. C., Li, K., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+a+112-channel+phased-array+ultrasonography-guided+focused+ultrasound+system+in+combination+with+switch+of+ultrasound+imaging+plane+for+tissue+ablation%5BTitle%5D)+AND+%222014+Symposium+on+Piezoelectricity%2C+Acoustic+Waves%2C+and+Device+Applications+%28SPAWDA%29%22%5BJournal%5D)">Design of a 112-channel phased-array ultrasonography-guided focused ultrasound system in combination with switch of ultrasound imaging plane for tissue ablation.</a> 2014 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications (SPAWDA). , 134-137 (2014).</li>
<li>Choi, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Portable+high-intensity+focused+ultrasound+system+with+3D+electronic+steering%2C+real-time+cavitation+monitoring%2C+and+3D+image+reconstruction+algorithms%3A+a+preclinical+study+in+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonography%22%5BJournal%5D)">Portable high-intensity focused ultrasound system with 3D electronic steering, real-time cavitation monitoring, and 3D image reconstruction algorithms: a preclinical study in pigs.</a> Ultrasonography. 33 (3), 191-199 (2014).</li>
<li>Hand, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+random+phased+array+device+for+delivery+of+high+intensity+focused+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">A random phased array device for delivery of high intensity focused ultrasound.</a> Physics in Medicine and Biology. 54 (19), 5675-5693 (2009).</li>
<li>Khokhlova, V. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+HIFU+transducers+to+generate+specific+nonlinear+ultrasound+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+Procedia%22%5BJournal%5D)">Design of HIFU transducers to generate specific nonlinear ultrasound fields.</a> Physics Procedia. 87, 132-138 (2016).</li>
<li>Melodelima, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+ablation+by+high-intensity-focused+ultrasound+using+a+toroid+transducer+increases+the+coagulated+volume+results+of+animal+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Thermal ablation by high-intensity-focused ultrasound using a toroid transducer increases the coagulated volume results of animal experiments.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 35 (3), 425-435 (2009).</li>
<li>McDannold, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uterine+leiomyomas%3A+MR+imaging-based+thermometry+and+thermal+dosimetry+during+focused+ultrasound+thermal+ablation%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Uterine leiomyomas: MR imaging-based thermometry and thermal dosimetry during focused ultrasound thermal ablation.</a> Radiology. 240 (1), 263-272 (2006).</li>
<li>Köhler, M. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volumetric+HIFU+ablation+under+3D+guidance+of+rapid+MRI+thermometry%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Volumetric HIFU ablation under 3D guidance of rapid MRI thermometry.</a> Medical Physics. 36 (8), 3521-3535 (2009).</li>
<li>Lu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Image-guided+256-element+phased-array+focused+ultrasound+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Engineering+in+Medicine+and+Biology+Magazine%22%5BJournal%5D)">Image-guided 256-element phased-array focused ultrasound surgery.</a> IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 27 (5), 84-90 (2008).</li>
<li>Tong, S., Downey, D. B., Cardinal, H. N., Fenster, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional+ultrasound+prostate+imaging+system%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional ultrasound prostate imaging system.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 22 (6), 735-746 (1996).</li>
<li>Sakuma, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Navigation+of+high+intensity+focused+ultrasound+applicator+with+an+integrated+three-dimensional+ultrasound+imaging+system%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Image+Computing+and+Computer-Assisted+Intervention%22%5BJournal%5D)">Navigation of high intensity focused ultrasound applicator with an integrated three-dimensional ultrasound imaging system.</a> Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. , 133-139 (2002).</li>
<li>Masamune, K., Kurima, I., Kuwana, K., Yamashita, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HIFU+positioning+robot+for+less-invasive+fetal+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Procedia+CIRP%22%5BJournal%5D)">HIFU positioning robot for less-invasive fetal treatment.</a> Procedia CIRP. 5, 286-289 (2013).</li>
<li>Li, K., Bai, J. F., Chen, Y. Z., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+calibration+of+targeting+errors+for+an+ultrasound-guided+high-intensity+focused+ultrasound+system%5BTitle%5D)+AND+%222017+IEEE+International+Symposium+on+Medical+Measurements+and+Applications+%28MeMeA%29%22%5BJournal%5D)">The calibration of targeting errors for an ultrasound-guided high-intensity focused ultrasound system.</a> 2017 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA). , 10-14 (2017).</li>
<li>Ellens, N. P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+targeting+accuracy+of+a+preclinical+MRI-guided+focused+ultrasound+system%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">The targeting accuracy of a preclinical MRI-guided focused ultrasound system.</a> Medical Physics. 42 (1), 430-439 (2015).</li>
<li>McDannold, N., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quality+assurance+and+system+stability+of+a+clinical+MRI-guided+focused+ultrasound+system%3A+Four-year+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Quality assurance and system stability of a clinical MRI-guided focused ultrasound system: Four-year experience.</a> Medical Physics. 33 (11), 4307-4313 (2006).</li>
<li>Gorny, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR+guided+focused+ultrasound%3A+technical+acceptance+measures+for+a+clinical+system%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">MR guided focused ultrasound: technical acceptance measures for a clinical system.</a> Physics in Medicine and Biology. 51 (12), 3155-3173 (2006).</li>
<li>Kim, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR+thermometry+analysis+of+sonication+accuracy+and+safety+margin+of+volumetric+MR+imaging-guided+high-intensity+focused+ultrasound+ablation+of+symptomatic+uterine+fibroids%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">MR thermometry analysis of sonication accuracy and safety margin of volumetric MR imaging-guided high-intensity focused ultrasound ablation of symptomatic uterine fibroids.</a> Radiology. 265 (2), 627-637 (2012).</li>
<li>Chauhan, S., ter Haar, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FUSBOTUS%3A+empirical+studies+using+a+surgical+robotic+system+for+urological+applications%5BTitle%5D)+AND+%22AIP+Conference+Proceedings%22%5BJournal%5D)">FUSBOTUS: empirical studies using a surgical robotic system for urological applications.</a> AIP Conference Proceedings. 911, 117-121 (2007).</li>
<li>An, C. Y., Syu, J. H., Tseng, C. S., Chang, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+ultrasound+imaging-guided+robotic+HIFU+ablation+experimental+system+and+accuracy+evaluations%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Bionics+and+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">An ultrasound imaging-guided robotic HIFU ablation experimental system and accuracy evaluations.</a> Applied Bionics and Biomechanics. 2017, 5868695(2017).</li>
<li>Li, D. H., Shen, G. F., Bai, J. F., Chen, Y. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focus+shift+and+phase+correction+in+soft+tissues+during+focused+ultrasound+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Focus shift and phase correction in soft tissues during focused ultrasound surgery.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 58 (6), 1621-1628 (2011).</li>
<li>N'Djin, W. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Utility+of+a+tumor-mimic+model+for+the+evaluation+of+the+accuracy+of+HIFU+treatments.+results+of+in+vitro+experiments+in+the+liver%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Utility of a tumor-mimic model for the evaluation of the accuracy of HIFU treatments. results of in vitro experiments in the liver.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 34 (12), 1934-1943 (2008).</li>
<li>Tang, T. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+method+for+absolute+accuracy+evaluation+of+a+US-guided+HIFU+system+with+heterogeneous+phantom%5BTitle%5D)+AND+%222016+IEEE+International+Ultrasonics+Symposium+%28IUS%29%22%5BJournal%5D)">A new method for absolute accuracy evaluation of a US-guided HIFU system with heterogeneous phantom.</a> 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). , 1-4 (2016).</li>
<li>Li, K., Bai, J. F., Chen, Y. Z., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+evaluation+of+targeting+accuracy+of+an+ultrasound-guided+phased-array+high-intensity+focused+ultrasound+system%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Acoustics%22%5BJournal%5D)">Experimental evaluation of targeting accuracy of an ultrasound-guided phased-array high-intensity focused ultrasound system.</a> Applied Acoustics. 141, 19-25 (2018).</li>
</ol>

ג'י ש'יאנג הוא יועץ בתשלום עבור Zhonghui טכנולוגיה רפואית (שנגחאי) ושות', בע מ המחברים האחרים אין לחשוף.

רכיבים רובוטית שימשו עבור מערכות USgHIFU בעיות. כדי להעריך את הדיוק מיקוד של מערכות כאלה, הפניה סמני11,12,18, רקמות במבחנה17הגידול-לחקות מודלים, הרגיש פאנטום שימשו לבד או בשילוב 10,20. לעומת הפרוטוקולים במחקרים האלה, שיטה זו רלוונטית יותר קליניות ומקלה לכמת את השגיאה מיקוד ב מישור מוקד. על ידי שילוב של סמן הפניה עם הפאנטום הטרוגנית, שקוף, שיטה זו ...

מערך מופע יותר ויותר תוכנן, מצוידים ב HIFU מערכות1,2,3,4,5,6,7. במערכות בהדרגה, מערך USgHIFU, מכשיר בדיקה הדמיה של ארה ב הוא רכוב בדרך כלל בתוך החור המרכזי של כדורית HIFU מתמר1,2,8. החללית היא rotatable עבור שחזור מיקוד ותמונה ב מרחב תלת-ממדי9. פילוח מדויק נדרש עבור הבטיחות והיעילות של טיפול HIFU. עם זאת, רוב המחקרים על ההערכה של מיקוד דיוק בוצעו עבור מערכות HIFU מונחה תהודה מגנטית או מערכות USgHIFU בתצורה של עצמית ממוקדת HIFU מתמר10,11, 12 , 13 , 14 , 15 , 16. מטרת בשיטה המתוארת להלן היא להעריך את רמת הדיוק מיקוד ב מישור מוקד למערכות מערך מופע USgHIFU.
פנטום שריר/סמן-מוטבע שור לאורך השביל קרן הרלוונטית קלינית משמש בהערכה של דיוק מיקוד של מערכת בהדרגה, מערך USgHIFU קלינית. דגם מרובע עם ארבעה כדורים בפינות מפוברק, מוטבע, בשילוב עם שריר, לתוך הפאנטום שקוף. משושה רגיל נבחרה כיעד בהתבסס על העמדות של המרכזים של ארבעה כדורים זיהה בתמונת ארה ב המשוחזרת במישור הטיפול. לאחר HIFU sonications, המטוס טיפול של הפאנטום נסרק, הגבול של הנגע, כמו גם את העמדות של ארבעה כדורים, יכול להיקבע בתוך התמונה הסרוקה. ניתן להעריך את הדיוק מיקוד על ידי מדידת המרחק בין המרכזים של היעד ואת הנגע, וכן שלושה פרמטרים נגזרות.
השיטה היא פשוטה יותר המדידה של השגיאה מיקוד באמצעות תנועה רובוטית הפניה ספציפית אובייקט11,17,18 , רלוונטי יותר קלינית לעומת השיטה המבוסס על מוקד יחיד אבלציה ספוט ב דמה הומוגנית של10. בשיטה זו ניתן להשתמש בהערכה של דיוק USgHIFU מערך מופע מערכות מיקוד. זה יכול גם לשמש עבור מערכות אחרות-USgHIFU מצוידים מתמרים HIFU עצמית ממוקדת.

<table><tbody><tr><td>אקרילאמיד</td><td>אמרסקו</td><td>D403-2</td><td></td></tr><tr><td>בסיס אקרילי</td><td>LAO NIAO STORES</td> מיכל מים גלילי <td>אקרילי מותאם אישית</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>LAO NIAO STORES</td><td>אמוניום פרסולפט מותאם אישית</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Yatai United Chemical Co., Ltd (וושי, סין)</td><td>2017-03-01</td><td></td></tr><tr><td></td><td>מזרח סין חנות מכשירים</td><td></td><td></td>מגיב כימי</tr><tr><td>Bis-acrylamide</td><td>Amresco</td><td>M0172</td><td></td></tr><tr><td>שוק שרירי</td><td></td><td></td><td></td>בקר</tr><tr><td>קרש חיתוך</td><td>JIACHI</td><td>JC-ZB40</td><td></td></tr><tr><td>פלסטיק גלילי&nbsp; מחזיק פנטום</td><td>QIYINPAI</td><td>מותאם אישית</td><td></td></tr><tr>מים <td></td><td></td><td>נטולי יונים</td><td>תוצרת מערכת USgHIFU</td></tr><tr><td>איזון חשמלי</td><td>YINGHENG</td><td>11119453359</td><td></td></tr><tr><td>מוט זכוכית</td><td>מזרח סין סכין חנות מכשירים</td><td></td><td></td>מגיב כימי</tr><tr><td></td><td>SHIBAZI</td><td>SL1210-C</td><td></td></tr><tr><td>מסכה</td><td>Medicom</td><td>2498</td><td></td></tr><tr><td>נ,נ,נ',נ' &ndash; Tetramethylethylenediamine</td><td>Zhanyun כימית ושות', בע"מ (שנחאי, סין)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>כפפת גומי</td><td>AMMEX</td><td>YZB / MAL 0587-2018</td><td></td></tr><tr><td>סורק</td><td>פוג'י Xerox</td><td>DocuPrint M268dw</td><td></td></tr><tr><td>מברג</td><td>סטנלי</td><td>T6</td><td></td></tr><tr><td>סיליקה ג'ל</td><td>GE</td><td>381</td><td></td></tr><tr><td>מרובע דגם</td><td>QIYINPAI</td><td>מותאם אישית</td><td></td></tr><tr><td>כפיות נירוסטה</td><td>מזרח סין חנות</td><td></td><td></td>מכשירי ריאגנט כימי</tr><tr><td>פראייר</td><td>מזרח סין חנות מכשירי ריאגנט כימי שוק</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>שרירי חזירים</td></tr><tr><td>מערכת USgHIFU</td><td>Zhonghui Medical Technology (שנחאי) ושות', בע"מ</td><td>SUA-I</td><td></td></tr></tbody></table>

הערכת דיוק מיקוד ב מישור מוקד עבור מונחה אולטרה סאונד בעוצמה גבוהה ממוקד אולטרסאונד בהדרגה, מערך מערכת

Evaluating Targeting Accuracy in the Focal Plane for an Ultrasound-guided High-intensity Focused Ultrasound Phased-array System

מופע מערכים משמשים יותר ויותר מתמרים אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה (HIFU) במערכות קיימות בעיות מונחה אולטרה סאונד HIFU (USgHIFU). מתמרים HIFU במערכות כאלה הם בדרך כלל כדורית במצב עם חור מרכזי שבו מכשיר בדיקה הדמיה של ארה ב הוא רכוב, ניתן לסובב. התמונה על המטוס של טיפול יכול יורכבו דרך רצף תמונות שנרכש במהלך הסיבוב של המכשיר. לכן, תוכנית הטיפול יכול להתבצע על תמונות המשוחזרת. על מנת להעריך את הדיוק מיקוד במישור המוקד של מערכות כאלה, הפרוטוקול של שיטה באמצעות שור מתואר שריר, סמן-מוטבע פנטום. ב. הפאנטום, ארבעה כדורים מוצקים בפינות של דגם מרובע שרף לשמש סמני הפניה בתמונה המשוחזרת. המטרה, צריך לעבור כך המרכז שלו והן למרכז של דגם מרובע יכול לחפוף על פי העמדות שלהם יחסית בתמונה המשוחזרת. החזירים שריר עם עובי של 30 מ מ ממוקמת מעל הפאנטום לחקות את נתיב קרן בהגדרות קליניים. לאחר sonication, המטוס טיפול בהפאנטום נסרק, הגבול של הנגע המשויך מופק מן התמונה הסרוקה. ניתן להעריך את הדיוק מיקוד על ידי מדידת המרחק בין המרכזים של היעד ואת הנגע, וכן שלושה פרמטרים נגזרות. שיטה זו בלבד אין אפשרות להעריך את הדיוק מיקוד של היעד המורכב מספר כתמים נקודתית ולא מקום מוקד יחיד בנתיב קרן הרלוונטית קלינית של מערכת בהדרגה, מערך USgHIFU, אבל זה יכול לשמש גם בהערכה פרה או תחזוקה שוטפת של מערכות USgHIFU מוגדר עם מתמר HIFU בהדרגה, מערך או עצמית ממוקדת.

עשינו פאנטום המוקדש הערכת הדיוק מיקוד של מערכת בהדרגה, מערך USgHIFU קלינית עם המטרות של שלושה גדלים שונים. איור 1 מציג את התמונה ארה ב בזווית של 0 °, 90 °. הממשקים ברורה, המקלות של דגם מרובע בהירים של תמונות ארה ב. איור 2 מדגים את התמונה ארה ב המשוחזרת המטוס הטיפול ואת המקומות מוקד של המטרה הגדולה. המרכזים של ארבעה כדורים נקבעו על ידי העיגולים הכחולים באותו גודל עם הערך הגבוה ביותר אפור בממוצע. איור 3</strong...

מחקר זה מתאר פרוטוקול כדי להעריך את רמת הדיוק מיקוד במישור המוקד של מערכת בהדרגה, מערך מונחה אולטראסאונד אולטראסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה.

Phased arrays are increasingly used as high-intensity focused ultrasound (HIFU) transducers in the existing extracorporeal ultrasound-guided HIFU ...

מיקוד מדויק חיוני כדי להבטיח בטיחות ויעילות למערכות אולטרסאונד ממוקדות מונחות תמונה בעצימות גבוהה. הפרוטוקול שלנו יכול להעריך דיוק מיקוד של מערכות אולטרסאונד מונחה, בעצימות גבוהה ממוקדות אולטרסאונד שלב מערך. טכניקה זו יכולה לשמש כדי להעריך את דיוק המיקוד במישור הטיפול תוך התחשבות בנתיבי הרקמה הרלוונטיים קלינית.שיטה זו יכולה להיות מיושמת על אולטרסאונד מונחה, מערכות אולטרסאונד ממוקדות בעצימות גבוהה עם מתמר ממוקד עצמית באמצעות שיטות שונות לשחזור תמונת אולטרסאונד. הדגמה חזותית של שיטה זו יכולה לעזור לאחרים להבין את הפרוטוקול במלואו, במיוחד כיצד לקבוע את מיקום המטרה בתדמית אולטרסאונד משוחזרת. לפני ביצוע הפנטום, להמציא את המודל.דגם זה המודפס בתלת-ממד הוא ריבוע עם אורכי צד של 40 מילימטרים. כדור מוצק נמצא בכל פינה. עם הדגם בהישג יד, להפוך את מחזיק הפנטום.לשם כך, קבל לוח אקריליק וצילינדר פלסטיק בקוטר שמונה ס"מ בגובה שלושה סנטימטרים. השתמש ג'ל סיליקה כדי לחבר אותם כדי ליצור מחזיק. תן לאסיפה לשבת במשך שעה.עכשיו, להמשיך הלאה כדי להפוך את הפנטום מ שרירי חזיר טריים. פורסים את השריר לריבוע עם צדדים של 30 מילימטרים ועובי של 10 מ"מ. לאוורר את הרקמה עם מאוורר במשך שעתיים כדי להתאדות לחות.לאחר מכן, היכונו לעבוד עם כימיקלים מסוכנים. יוצקים מים מנוגזים ו deionized לתוך מקור. מוסיפים אקרילאמיד, ומערבבים עד שהוא מומס.לאחר מכן, מוסיפים ביס-אקרילאמיד, ומערבבים עד להמסה. לבסוף, מוסיפים טתראמטילאתילנדיאמין, ומערבבים עד שהפתרון אחיד. זה פתרון אחד.במזווה אחר עם מים מנוגזים ו deionized, מוסיפים אמוניום שכנוע, ומערבבים להתמוסס. זה פתרון 2. כאשר הפנטום התגבש, אחזר את הדגם המודפס בתלת-ממד והצב אותו על משטח הפנטום.עם המודל במקום, השלב הבא הוא לשים את שריר חזיר פרוס באמצע המודל. יוצקים את שאר הפתרון אחד לתוך מחזיק הפנטום. להזיז את שריר הבאר כדי להסיר אוויר בממשק של הפנטום ואת הפרוסה.המשך על ידי שפיכת שאר הפתרון שני לתוך מחזיק הפנטום. לאחר מכן, מערבבים במשך חמש שניות. להתאים את המיקום של השריר להיות במרכז הפנטום, ולתת הכל לשבת במשך 20 דקות כדי לחזק.לאחר שהתגבש, השתמש במברג כדי להסיר את ג'ל הסיליקה, מחזיק את הצילינדר ואת הבסיס יחד, לאט לנתק את השניים. התחל את מערכת אולטרסאונד מונחה, בעוצמה גבוהה ממוקדת אולטרסאונד. הפעל את מודול עיבוד המים והגדר את מהירות מחזור הדם.כדי להמשיך, יש מיכל גלילי מלא במים degassed בטמפרטורת החדר. קוטר המיכל הוא 30 ס"מ, וגובהו 13 ס"מ. קבל את מחזיק הפנטום, ולמקום אותו במים degassed.לנקוט באמצעים כדי להבטיח את המחזיק קבוע בחוזקה במקום. לאחר מכן, להזיז את מיטת הטיפול ואת היחידה הטיפולית כדי לאפשר הדמיה של הפנטום. הבלון של היחידה הטיפולית צריך להיות שקוע במים degassed.להיות מוכן עם מדגם של שריר החזיר לפני שתמשיך. הדגימה צריכה להיות באורך של כ-100 מילימטרים ועוביה כ-30 מילימטרים. שים את המדגם בצד, ולאט לאט להזיז את היחידה הטיפולית למעלה ולמטה.המטרה היא לוודא שמישור הטיפול נמצא בממשק העליון של שריר הבר ופנטום פרוסים. עם בדיקת הדמיית אולטרסאונד באפס מעלות, להזיז את מיכל המים כדי להפוך את ציר ההדמיה לעבור באמצע שני קווים מקבילים בתמונה. לאחר מכן, סובב את גשושית ההדמיה ל-90 מעלות.לאחר מכן, הזז את המיכל כדי לגרום לציר לעבור באמצע שני הקווים המקבילים בתמונה. לשחזר את תמונת האולטרסאונד במישור הטיפול בעומק המיקוד הגיאומטרי. בדוק שארבעת הכדורים מוצגים בבירור בתמונה המשוחזרת.כמו כן, בדוק אם היעד ממוקם במרכז המודל המרובע. כאשר מוכן, להרים את היחידה הטיפולית על מנת למקם את שריר החזיר מעל הפנטום. כאן, שריר החזירים הוא בעמדה ומוכן לשלבים הבאים.להעביר את היחידה הטיפולית בחזרה לעמדה להדמיה. מסדרים את עומק המיקוד הגיאומטרי להיות שלושה מילימטרים מתחת לפני השטח העליונים של שריר הזרוע. המשך על ידי הגדרת הפרמטרים עבור sonication אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה, כולל משך הדופק וכוח, בין היתר.הגדר את זמן החשיפה ליעד הווירטואלי המשושה שנבחר ותזמן חשיפה של שתי שניות למוקד במרכז הגיאומטרי של מערך הפאזה. התחל את sonication, ולשים רגל על דוושת הרגל של מכשיר sonication. במהלך sonication, להתבונן ולהקליט את תמונת אולטרסאונד כדי לאפשר השוואה של echogenicity של דגימות שונות.הסר את הפנטום לפני השימוש בפנטומים מוכנים דומים כדי לחזור על שלבי sonication עם המטרות הווירטואליות האחרות. זוהי תמונת אולטרסאונד בזווית של אפס מעלות. תמונת אולטרסאונד בזווית של 90 מעלות דומה.שתי התמונות מראות ממשקים ברורים בין שריר החזיר, הפנטום ושריר החזיר. בנוסף, המקלות של הדגם המרובע בהירים. זוהי התמונה המשוחזרת במישור הטיפול.העיגולים הכחולים מקיפים את הערך האפור הממוצע הגבוה ביותר בריבועים האדומים ומזהים את מיקומם של ארבעת הכדורים במודל. העיגולים הכחולים קובעים גם את מרכז המודל הריבועי, שהוא מרכז המטרות. הריבועים החומים מציינים את המוקדים ביעד המשושה הרגיל הגדול ביותר.קביעת המיקום של ארבעת הכדורים בתדמית אולטרסאונד משוחזר חשוב להתאמת מרכז היעד עם מרכז המודל. החומרים הכימיים המשמשים להכנת פנטום מסוכנים מעט. יש לחבוש מסכה וכפפות במהלך ההליך.

evaluating-targeting-accuracy-focal-plane-for-an-ultrasound-guided

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

מאמר זה מתאר ניטור בזמן אמת של אבלציה של HIFU בכבד כלבים עם הדמיית אולטרסאונד בקצב פריימים גבוה באמצעות הדמיית גל מתפצל ומישור. הדמיית תנועה הרמונית לאולטרסאונד ממוקד משמשת להדמיית הירידה בתזוזה הנגרמת על ידי כוח קרינה אקוסטית באזור המנותק.

ניטור של עצימות גבוהות בזמן אמת אולטרסאונד ממוקד (HIFU) אבלציה של<em&gt; במבחנה</em&gt; כבדי כלבי שימוש הרמוני Motion הדמיה לאולטראסאונד הממוקד (HMIFU)

הפיתוח של הגששים אולטרסאונד (לנו) החדש מבוסס על טכנולוגיית קיבולי Micromachined אולטראסוניות מתמר (CMUT) דורש הערכה מציאותית מוקדם של יכולות הדמיה. אנו מתארים עבור ייבוא תמונות ארה ב והשוואה עם תמונות תהודה מגנטית, פרוטוקול נסיוני הדיר משתמש של ex-vivo שור במוח כמו מטרה הדמיה.

טיפול נסיוני הערכת הביצועים של הגששים סאונד חדש מבוסס על טכנולוגיית CMUT ביישום כדי הדמיה מוחית

ויזואליזציה מדויק ויעיל של מכשור רפואי פולשני חשוב מאוד הליכים פולשנית מונחה אולטרה סאונד רבים. כאן, מוצגת שיטת המיקום המרחבי של קצה המחט ביחס החללית אולטרסאונד הדמיה ביצעה התאמה לשפות אחרות.

מחט אולטרה סאונד תלת מימדי עצה מעקב עם מקלט אולטרסאונד סיבים אופטיים

כאן, אנו מציגים מחקר פרוספקטיבי של ablate ולאחר נכרות כדי להעריך את הכדאיות, בטיחות, והתמקד הדיוק של פוסט ניתוחית בעצימות גבוהה אולטרסאונד אבלציה בחולים העוברים hepatectomy של גרורות בכבד.

הערכה של כדאיות, בטיחות, דיוק בעצימות גבוהה פוסט מרוכז מכשיר אולטרסאונד לטיפול גרורות בכבד

פרוטוקול זה מדגים את התגרענות לשליטה של קוויטציה ב פנטומים ג'ל, באמצעות חשיפה סימולטני-סגול אור פעמו לייזר והן בעוצמה גבוהה, ממוקדת אולטרסאונד (HIFU). הפעילות קוויטציה יכול לשמש לאחר מכן לשיפור השימושים HIFU הדמיה ו/או טיפולית.

התגרענות לשליטה של קוויטציה מן Plasmonic חלקיקי זהב לשיפור בעוצמה גבוהה ממוקד יישומים אולטרסאונד

בעוצמה נמוכה פעמו אולטרסאונד גירוי (LIPUS) הוא מודאליות עבור גירוי מכני לא פולשנית של תאים אנדוגני או מהונדסים עם רזולוציה גבוהה של יכולות. מאמר זה מתאר כיצד ליישם את LIPUS כדי במיקרוסקופ epi-זריחה וכיצד למזער את אי התאמה של עכבה אקוסטיים לאורך השביל אולטרסאונד כדי למנוע חפצי מכני לא רצויים.

ריבוב ממוקד אולטרסאונד גירוי עם מיקרוסקופ קרינה פלואורסצנטית

מחסום הדם - מוח (BBB) יכול להיות משובש באופן זמני עם אולטרסאונד ממוקד microbubble בתיווך (FUS). כאן, אנו מתארים פרוטוקול צעד אחר צעד לפתיחת BBB בתפוקה גבוהה ב vivo באמצעות מערכת FUS מודולרית נגישה למומחים שאינם אולטרסאונד.

נוירון סטראוטקטי מונחה תפוקה גבוהה ומערכת אולטרסאונד ממוקדת לפתיחת מחסום דם-מוח במכרסמים

פרוטוקול זה מתאר את השלבים הדרושים להעברת הגן באמצעות פתיחה ממוקדת של מחסום דם במוח (BBB), הערכה של ביטוי הגנים המתקבל ומדידת פעילות נוירומודולציה של קולטנים כימוגנטיים באמצעות בדיקות היסטולוגיות.

אולטרסאונד ממוקד המושרה פתיחת מחסום דם-מוח למיקוד מבנים במוח והערכת נוירומודולציה כימוגנטית

מוצג כאן פרוטוקול לשימוש בהיפרתרמיה מבוקרת, הנוצרת על ידי אולטרסאונד ממוקד מונחה תהודה מגנטית בעוצמה גבוהה, כדי להפעיל שחרור תרופות מליפוזומים רגישים לטמפרטורה במודל עכבר rhabdomyoscoma.

אולטרסאונד ממוקד מונחה תהודה מגנטית בעוצמה גבוהה שנוצר היפרתרמיה: שיטת טיפול אפשרית במודל מורין רבדומיוסרקומה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול המאפשר לספקים לבצע אולטרסאונד לב ממוקד (FoCUS) בסביבה הקלינית. אנו מתארים שיטות למניפולציה של מתמרים, סוקרים מלכודות נפוצות של תנועות מתמרים ומציעים עצות למיטוב השימוש במתמרים במערך בשלבים.

פתרון בעיות ברכישת תמונות FoCUS: מיקום מטופלים, מניפולציה של מתמרים ואופטימיזציה של תמונות

גירוי אולטרסוני טרנס-גולגולתי (TUS) הוא טכניקה לא פולשנית מבטיחה המסוגלת לגרות את המוח האנושי בכל עומק, ומציעה אפשרויות טיפוליות חדשות לטיפול במצבים נוירולוגיים שונים. פרוטוקול זה מספק מסגרת אמפירית סטנדרטית אך גמישה ליישום TUS במבוגרים נוירוטיפיים ובחולים עם מחלות נוירולוגיות כמו שבץ.

פרוטוקול מתודולוגי ושיקולים לגירוי אולטרסוני טרנס-גולגולתי במחקרים קליניים בבני אדם חקרניים

למדו פרוטוקול להערכת דיוק מיקוד במערכות אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה מונחה הדמיה. השיטה משתמשת במשדר ממוקד עצמי ובשחזור תמונות אולטרסאונד שונות כדי להבטיח בטיחות ויעילות בטיפולים קליניים.

הערכת דיוק מיקוד ב מישור מוקד עבור מונחה אולטרה סאונד בעוצמה גבוהה ממוקד אולטרסאונד בהדרגה, מערך מערכת

גלה סרטונים נוספים