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방법 논문

초음파 위상 어레이 시스템에 초점을 맞춘 초점면에 타겟팅 정확도 초음파 유도 높은 강도 대 한 평가

4.6K 조회수

DOI:

10.3791/59148

2019년 3월 6일

이 논문에서

요약

이 연구는 고 강도 집중 된 초음파 초음파 기반 위상 어레이 시스템의 초점면에 타겟팅 정확도 평가 하는 프로토콜을 설명 합니다.

초록

위상 배열 점점 기존의 체 외 초음파 유도 장내 (USgHIFU) 시스템에서 고 강도 집중 된 초음파 (장내) 변환기로 사용 하 고 있습니다. 이러한 시스템에서 장내 트랜스듀서는 미국 이미징 프로브 장착 회전 수 중앙 구멍 모양에 일반적으로 구형. 치료의 평면에 이미지 프로브 회전 동안 이미지 시퀀스를 통해 개축 될 수 있다. 따라서, 치료 계획 복원된 이미지를 만들 수 있습니다. 이러한 시스템은 소를 사용 하 여 메서드의 프로토콜의 초점면에 타겟팅 정확도 평가 하기 위해 근육과 팬텀 마커 포함 설명 되어 있습니다. 팬텀에 평방 수 지 모델의 모서리에 4 개의 단단한 공 복원 이미지에서 참조 마커 역할을 합니다. 그것의 센터와 사각형 모델의 센터 복원된 이미지에서 그들의 상대적인 위치에 따라 일치 수 있도록 목표를 이동 해야 합니다. 약 30 mm의 두께 가진 돼지 근육 임상 설정에서 빔 경로 모방 하기 위해 팬텀 위에 배치 됩니다. 쥡니다, 후 팬텀에서 치료 비행기 검색 하 고 관련 된 병 변의 경계 스캔 한 이미지에서 추출 됩니다. 타겟팅 정확도 3 파생 매개 변수 뿐만 아니라 대상 및 병 변의 센터 사이 거리를 측정 하 여 평가할 수 있습니다. 이 메서드는 USgHIFU 위상 어레이 시스템의 임상으로 관련 된 빔 경로에 단일 초점 보다는 오히려 여러 초점 명소의 구성 된 대상의 타겟팅 정확도 평가 수 없습니다 하지만 그것은 또한 전 임상 평가에 사용 될 수 또는 위상 어레이 또는 자동 초점 장내 변환기로 구성 된 USgHIFU 시스템의 정기적인 유지 보수.

서론

위상 배열 점점 설계 및 장내 시스템1,2,3,,45,,67에 장착. USgHIFU 위상 어레이 시스템, 미국 이미징 프로브는 일반적으로 구형 장내 변환기1,2,8중앙 구멍에 장착 됩니다. 프로브는 3 차원 공간9에 지정 하 고 이미지 재건을 위해 회전. 정확한 타겟팅 하는 것이 안전 및 장내 치료의 효능에 대 한 필요 합니다. 그러나, 정확도 표적으로 하기의 평가 대 한 연구의 대부분 자기 공명 유도 장내 시스템이 나 USgHIFU는 자동 초점된 장내 변환기10,11<....

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프로토콜

1. 마커 설계 및 제조

  1. 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어를 사용 하 여 사각형 모델 디자인. 40 m m의 길이와 두께의 2. 장소 사각형 모델의 각 모서리에 10 m m 직경을 가진 단단한 공 막대기로 양쪽을 설정 합니다.
  2. 아크릴로 니트 릴 부 타 디 엔 스 티 렌 감광 성 수 지를 사용 하 여 인쇄에 대 한 자료로.
  3. 제조에 대 한 제조 업체에 3D 모델 파일을 보냅니다.

2. 팬텀 준비

  1. 실 온에서 팬텀 홀더를 만들기 위해 실리 카 젤과 아크릴 베이스 보드를 3cm의 높이 (8 cm의 직경)와 플라스틱 실린더를 연결 합니다. 1 시간 동안 앉아 보자.
  2. 사각형 모양 (30 x 30 m m, 두께 10 m m)으로 신선한 소 근육을 슬라이스 하 고 수 분 증발을 2 시간 동안 그것을 환기.
  3. 비 커에 degassed 및 이온 물 (115 mL)를 따르십시오, 아크릴의 13 g에 추가 하 고 해산 때까지 휘저어. 두번째-아크릴의 0.24 g을 추가 하 고 해산 때까지 휘저어. 다음, 추가 0.2 mL N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine 일정 하 게 약동 하십시오.
    참고: 마스크와 고무 장갑에 넣....

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결과

우리 유령을 전용 세 가지 다른 크기의 목표와 임상 USgHIFU 위상 어레이 시스템의 타겟팅 정확도 평가 했다. 그림 1 0 °와 90 °의 각도에서 미국의 이미지를 표시합니다. 인터페이스는 명확 하 고 사각형 모델의 막대기는 미국 이미지에 밝은. 그림 2 에서는 치료 비행기와 가장 큰 대상의 초점 명소에 재건된 미국 이미지를 보여 줍니다. 4 공의 센터는 가장 높은 평균된 회색 값과 동일한 크기의 파란색 원으로 결정 했다. 그림 3 팬텀 치료 평면과 추출된 경계 대상 및 병 변의 스캔 한 이미지를 보여준다.

우리는 dc, db, <.......

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토론

로봇 부품 체 외 USgHIFU 시스템에 대 한 사용 되었습니다. 참조 마커11,,1218, 이러한 시스템의 타겟팅 정확도 평가 하기 위해 생체 외에서 조직17, 종양 모방 모델, 및 온도 민감한 유령 사용 되었습니다 하거나 10,20. 그 연구에서 프로토콜에 비해,이 방법은 더 임상 관련 이며 쉽게 계량 초점면에서 대상 오류. 이기종, 투명 한 팬텀을 참조 마커를 결합 하 여이 방법은 유 방 종양 절제술21겨냥 하는 USgHIFU 시스템의 타겟팅 정확도 평가 하기 위한 또 다른 연구에서 수정 되었습니다. 우리는 우리의 USgHIFU 위상 어레이 시스템에 이전 연구

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공개 사항

샹 지는 Zhonghui 의료 기술 (상해)에 대 한 유료 컨설턴트 (주) 다른 저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품 일부는 국립 자연 과학 재단의 중국 (81402522), 상하이 키 기술 R & D 프로그램 (17441907400) 과학 및 기술 위원회의 상해 자치 제, 및 상해 Jiao 집게 대학에 의해 지원 되었습니다. 의료 공학 연구 기금 (YG2017QN40, YG2015ZD10). Zhonghui 의료 기술 (상해) Co., 주식 회사는 또한 USgHIFU 시스템을 제공 하기 위한 인정. 저자 감사 Wenzhen Zhu 팬텀 준비 및 실험에 있는 그들의 원조 Junhui 동.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
아크릴아미드AmrescoD403-2
아크릴 베이스보드LAO NIAO STORES맞춤형
아크릴 원통형 물 탱크를 저장합니다.LAO NIAO STORES맞춤형
과황산 암모늄Yatai United Chemical Co., Ltd (중국 우시)2017-03-01
비커동부 중국 화학 시약 기기 상점
비스 아크릴 아미드AmrescoM0172
소 근육시장
도마JIACHIJC-ZB40
원통형 플라스틱  팬텀 홀더QIYINPAI사용자 정의
USgHIFU 시스템으로 만든탈기 탈이온수
전기 저울YINGHENG11119453359
유리 막대중국 동부 화학 시약 기기 저장소
나이프SHIBAZISL1210-C
마스크Medicom2498
N,N,N',N' – TetramethylethylenediamineZhanyun Chemical Co., Ltd (Shanghai, China)
고무 장갑AMMEXYZB/MAL 0587-2018
스캐너Fuji XeroxDocuPrint M268dw
스크루 드라이버StanleyT6
실리카겔GE381
스퀘어 모델QIYINPAI사용자 정의
스테인레스 스틸 숟가락중국 동부 화학 시약 기기 상점
빨판 중국동부 화학 시약 기기 상점
돼지 근육시장
USgHIFU 시스템Zhonghui Medical Technology (Shanghai) Co., Ltd.수아-아이

참고문헌

  1. Wang, S. B., He, C. C., Li, K., Ji, X. Design of a 112-channel phased-array ultrasonography-guided focused ultrasound system in combination with switch of ultrasound imaging plane for tissue ablation. 2014 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications (SPAWDA). , 134-137 (2014).
  2. Choi, J....

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재인쇄 및 허가

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