磁気共鳴イメージング下磁気アシストリモート制御マイクロカテーテルの先端偏向

サマリー

レーザー旋盤リソグラフィ製マイクロコイル先端が血管内マイクロカテーテルに適用されている現在では、さまざまな血管内処置時の脈管構造のナビゲーションの速度と効率を向上させることができ、磁気共鳴（MR）の指導の下で制御可能な偏向を実現することができます。

要約

X線透視誘導血管内処置が困難なカテーテルナビゲーションと潜在的にMRの指導の下、磁気的操作可能なカテーテルを使用して克服することができる電離放射線の使用を含めて、いくつかの重要な制限があります。

この作品の主な目標は、その先端遠隔MRスキャナの磁場を用いて制御することができるマイクロカテーテルを開発することである。このプロトコルは、一貫して制御可能な偏向を生成するマイクロコイル先端がマイクロカテーテルに通電するための手順について説明することを目指しています。

マイクロコイルは、ポリイミド、先端が血管内カテーテルにレーザー旋盤リソグラフィを用いて作製した。 インビトロ試験を定常自由歳差運動（SSFP）シーケンシングを用いて1.5-TのMRシステムの指導の下、水浴及び血管ファントムで行われた。現在、様々な量のMEAを製造するためにマイクロカテーテルのコイルに印加されたsureable先端のたわみや血管ファントムにナビゲートします。

この装置の開発は、今後のテストおよび血管内インターベンMRI環境に革命をする機会のためのプラットフォームを提供します。

概要

そのような脳動脈瘤、虚血性脳卒中、固形腫瘍、アテローム性動脈硬化症および世界¹年間100万人以上の患者を対象とした不整脈のようないくつかの主要な病気を治療するための血管系を通してカテーテルナビゲーションのためのツールとして介入医療用X線ガイダンスで行う血管内処置^{- 5。}造影剤を使用することで、血管系を介してナビゲーションが介入の手⁶によりカテーテルの手動回転と機械的な進歩によって達成される。しかし、多くの血管の曲がりの周りの小さな曲がりくねった血管を通るナビゲーションは、標的部位に到達するまでの時間を長くすることは、ますます困難になる。これは、このような閉塞した血管内の血栓を除去するなどの時間に敏感な手順については、問題が発生します。さらに、長引く手続きは放射線量を増加させ、有害事象は^7月11日の可能性を作成します。マネッティ下で行わしかし、血管内処置C共鳴イメージングは​​、ソリューションを提供することがあります。

MRIスキャナの強い均質磁場がリモコン^12,13によりカテーテル先端のナビゲーションのために悪用される可能性があります。カテーテル先端に位置するマイクロコイルに印加される電流は、それがMRIスキャナ^13（ 図1）の穴と揃うようにトルクが発生し、小さな磁気モーメントを誘発する。電流は個々のコイルにア....

プロトコル

1。マイクロコイルの作製

1. 基板用の市販のマイクロカテーテル（ 例えば 2.3Fラピッド·トランジットコーディス神経血管カテーテル、レインハム、MA）を取得します。
2. カテーテルのサイズが2.3から3.0 Fを全く鉄の成分は、MR-安全であると見なされており、範囲を持っていないことを確認してください
3. 1〜2ミリメートル外径絶縁チューブかれ銅シード層が続くチタン接着層をスパッタする。可能な材料としては、ポリイミドやアルミナ（Ortech先進セラミックス、サクラメント、カリフォルニア州）。
4. シプリーのPEPrと-2400（現在の名前Intervia 3D-Pの下ダウケミカルが販売している）を使用して、ポジ型フォトレジスト層を電着。非平面円筒面上に均一なコーティングで電結果。
5. フォトレジストは、所望のコイルフォーム（ 図2A）のパターンのユニークなレーザー直接描画システム（レーザー旋盤、ローレンス·リバモア国立研究所で開発された非商用システム）によって公開されます。これはmodificaですもともとMalba らに記載された技術のる¹⁴
6. 35℃で炭酸カリウムの1％溶液で露光されたフォトレジストを開発
7. 銅は、所望のコイルを形成するために、残りのレジストマスクを介して電気めっきされる。システムは、ソレノイドとヘ....

結果

上記のプロトコルから、0度と90度の間の偏向角は、結合されたソレノイド及びヘルムホルツコイルマイクロカテーテルシステム（ 図2E）の両方のコイルに同時に供給される電流の50〜300ミリアンペアのアプリケーションから観察されるべきである。正の電流で観察されるような電流極性の反転は正反対の方向にたわみが生じるべきである一方、印加電流の増加は、マイクロカテーテルのたわみ角の増加をもたらすべきである（ 図5A〜図5C）。偏向角は、しかし、いくつかのパラメータに依存しています。印加される電流の量とソレノイドのコイルの巻数とヘルムホルツコイルは、マイクロカテーテル先端の磁気モーメントの強さを変化させる。さらに、粒子と外部磁場の磁気モーメントの間に外部磁場と角度の強さはmicrocatheteが経験したトルクの量が決まりますR。最後に、水浴に伸びるマイクロカテーテル先端の気ままな長さが変更されるかもしれませんもう一つの要因である。これらの変数のいずれかを変更しても、たわみの修正角度を生成します。

MR画像からの偏向角度の正確な.......

ディスカッション

ここでは、MRスキャナでマイクロカテーテルのたわみのためのプロトコルを記述します。成功のための重要なパラメータは、現在のと偏向角の測定の正確な適用である。偏向角の不正確な測定では、このプロトコルで遭遇する最も可能性のエラーです。水槽実験の間にMR画像でキャプチャ角度は、媒体が磁石のボアに対して配置されることによって向きのわずかな違いにより、実際の値と異なる場合があります。将来的にこの問題に対処するために、画像は、2つの異なる次元で配置、MR-互換性のある光ファイバーカメラで撮影することができます。 MRとカメラ画像の両方を使用することにより、マイクロカテーテル先端のより正確な三次元ビューを提供します。

画像の品質は、イメージングが実行されるの下にパラメータを変更することによって改善することができる。異なる撮像シーケンスは、画像品質の向上と透明性があるかどうかを判断するために用いることができる経験した。伝送線路はMRスキャナ制御室がなくなったので、さらに、磁石部屋のRF筐体の整合性は、おそらく画像の品質を低下させるサブ最適であった。この問題は、浸透パネルのフィルタを介して電力線を配置.......

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
GdDTPA造影剤(マグネビスト)	バイエルヘルスケアファーマシューティカルズ(株)	1240340	McKesson材料番号
ポジフォトレジスト	Shipley	N / A	PEPR-2400、交換:ダウケミカルズインタービア3D-P
銅硫酸	ScienceLab	SLC3778	結晶形
硫酸	ScienceLab	SLS1573	50%w / w溶液
パラフィンワックス	カロライナ	879190
炭酸カリウム	アクロスオーガニックス 424081000