자기 공명 영상 아래에 자기 (磁 气)를 이용한 원격 제어 Microcatheter 팁 편향

다음 실험의 전반적인 목표는 중재적 MRI에서 혈관내 카테터의 조향을 개선하기 위한 제어 시스템을 개발하고 테스트하는 것입니다. 이것은 두 번째 단계로 끝에 작은 전자석이 있는 마이크로 카테터를 제작하여 달성됩니다. 마이크로 카테터는 원격 제어 탐색을 위해 맞춤형 제어 시스템에 부착됩니다.

다음으로, 마이크로 카테터는 수조에서 제어 가능하게 편향되고 환자의 혈관 상태를 시뮬레이션하는 팬텀으로 이동됩니다. 수조 실험의 결과는 스티어링 마이크로 코일에 적용되는 전류의 양과 극성에 따라 예측 가능한 카테터 팁 편향을 보여줍니다. 선박 팬텀의 성공적인 항해는 카테터 조향 능력을 보여줍니다.

기존의 X선 혈관내 카테터 내비게이션과 비교했을 때 MRI 유도 내비게이션의 주요 장점은 MRI가 관류 및 확산 정보와 같은 중재자의 중요한 정보를 실시간으로 허용하여 최상의 시술 중 결정을 내리는 데 도움이 된다는 것입니다. 이 방법은 카테터 팁을 원격으로 제어할 수 있는 기능이 현재 중재적 MRI 절차의 효능을 향상시킬 수 있는지 여부와 같은 중재적 MRI 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있으며, 기술의 천사 중 하나는 M MRI를 치료 양식으로 더욱 발전시키는 것입니다. 잠재적인 응용 분야에는 뇌졸중 종양 및 심장 부정맥의 혈관 내 치료가 포함됩니다.

일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 중재 지침에 대한 매우 독특한 접근 방식이기 때문에 어려움을 겪을 것입니다. 마이크로 코일 제조를 시작하려면 기판용 시판되는 마이크로 카테터를 구하십시오. 카테터에 Ferris 구성 요소가 자기 공명 또는 mr.Safe로 간주

되고 크기가 2.3에서 3.0 프렌치 크기로 간주되지 않는지 확인하십시오. 스퍼터링 시스템을 사용하여 구리의 시드 층을 폴리아미드 또는 Illumina 1-2mm 외경 절연 튜브에 적용합니다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 포토 레지스트를 적용하고 구리를 패터닝하면 솔레노이드와 헬름 홀트의 구리 패턴을 모두 제작할 수 있습니다.

수축 랩으로 마이크로 카테터 끝에 절연 튜브를 추가하고 구리선을 삽입하기 위해 텍스트 프로토콜의 조립 지침을 계속 따릅니다. 마이크로 코일 와이어를 수정된 3피트 전화 잭 전송 라인에 연결한 후 수조에서 마이크로 코일의 시험관 내 테스트를 위해 마이크로 코일 제작이 완료되었습니다. 먼저 바닥에서 약 5cm 떨어진 플라스틱 대야의 측면 중앙에 작은 구멍을 만듭니다.

구멍을 통해 11개의 프렌치 아반티 코드 혈관 덮개를 삽입합니다. 혈관 덮개의 말단 끝을 잘라 대야로 확장되는 4cm 길이의 조각을 남깁니다. 칼집 끝에 회전식 지혈 밸브 또는 두 개의 EOR 밸브를 부착하여 마이크로 카테터의 위치를 안정화합니다.

대야에 증류수를 채우면 장치가 완전히 잠길 수 있습니다. 끝이 꼬인 카테터를 혈관 덮개와 판막을 통해 삽입합니다. 판막에서 수조까지 확장되는 마이크로 카테터의 제한 없는 길이를 측정하고 기록합니다.

MR 스캐너의 자석 내에 마이크로 카테터 시스템이 있는 수조를 놓고 자석의 구멍을 기준으로 방향을 지정합니다. 양방향 전화 잭을 사용하여 카테터에 연결된 수정된 3피트 전화 케이블을 25피트 RJ 11 전화 케이블 전송 라인에 연결합니다. 다음으로 도파관을 통해 전송 라인을 배치합니다.

이제 25피트 전화 케이블의 다른 쪽 끝을 이중 조정 전원 공급 장치에 연결하여 장치에 최대 1암페어의 전류를 공급한 다음 MR 스캐너 외부에 전원을 배치합니다. 5개의 가우스 라인 바깥쪽. 1.5 Tesla 임상 MR 시스템으로 이미징을 수행합니다.

50밀리암페어 미만의 전류를 가하여 MRI 아래에서 카테터 끝 위치를 시각화합니다. 카테터 끝에서 작은 자기 모멘트가 생성되어 뚜렷한 인공물을 시각화하며, 이는 어떤 코일에 전원이 공급되는지에 따라 다양한 모양입니다. Lambda 이중 전원에서 코일로 플러스 또는 마이너스 100밀리암페어 범위의 다양한 양의 전류를 적용하고 팁 편향이 거의 순간적이기 때문에 수조 설정에서 팁 편향을 관찰하고 전류는 약 1-2초 동안만 적용하면 됩니다.

최대 편향을 시각화하려면 설정된 양의 전류 획득 MR을 연속적으로 반복하고 기록합니다. 텍스트에서 찾을 수 있는 2D 스냅샷 플래시 시퀀스를 사용합니다. 마지막 단계로, 고무 튜브에서 Y자형 교차점이 있는 중공 용기 팬텀인 vessel phantom 구조체의 마이크로 코일에 대한 체외 테스트를 위해 다양한 컴퓨터 애플리케이션으로 캡처한 이미지의 각도 편향을 분석하고 측정합니다. 실험하기 전에 증류수에 가돌리늄 조영제의 0.0102 몰 용액으로 용기 팬텀을 채웁니다.

팬텀 혈관과 배경 사이에 대비를 만들려면 마이크로 카테터 시스템을 조립합니다. 카테터를 전원 공급 장치에 연결하고 비디오 앞부분에서 설명한 대로 위치를 지정합니다. 마이크로 카테터의 끝을 혈관 입구 바닥에 놓습니다.

MR 스캐너의 자석 내에 팬텀을 놓고 자석의 구멍을 기준으로 방향을 지정합니다. 카테터의 허브 끝을 손으로 동시에 밀어 혈관 분기 지점에서 혈관 팬텀을 통해 기계적으로 전진할 수 있도록 하는 것을 제외하고는 수조와 동일한 MR 절차를 사용하십시오. 카테터 팁을 원하는 혈관으로 성공적으로 편향시킬 수 있도록 충분한 양의 전류를 가합니다.

카테터 끝을 수동으로 밀어 카테터 팁을 이 혈관으로 밀어 넣습니다. 카테터 팁을 혈관 분기점으로 후퇴시키고 반대쪽 분기에서 반복합니다. 결합된 솔레노이드 및 헬름 홀 코일 마이크로 카테터 시스템의 두 코일에 동시에 전달되는 50-300밀리암페어의 전류를 적용하여 0도와 90도 사이의 편향 각도를 관찰해야 합니다.

카테터 팁 편향은 여기에 전류를 가하면 관찰할 수 있습니다. 에너지가 공급된 코일에서 피어나는 아티팩트가 명확하게 보입니다. 인가 전류의 증가는 마이크로 카테터 편향 각도의 증가를 초래해야 하며, 전류 극성의 반전은 양의 전류에서 관찰되는 것과 정확히 반대 방향으로 편향을 초래해야 합니다.

이 비디오는 50 밀리 암페어 및 100 밀리 암페어의 수조 적용에서 전방 후방 카테터 편향이 각각 10도 및 14.5도 편향을 일관되게 초래했음을 보여줍니다. 양의 전류는 전방 평면에서 팁 편향을 일으키고 음의 전류는 후방 평면에서 편향을 일으킵니다. 여기에 표시된 것은 오른쪽, 왼쪽, 수조에서 50밀리암페어 및 100밀리암페어의 전류를 적용한 결과 각각 일관된 11.5도 및 17도 편향이 발생했습니다.

양전류는 여기에 표시된 것처럼 오른쪽 평면에서 팁 처짐을 일으키고 음의 전류는 왼쪽 평면에서 처짐을 일으킵니다. 카테터 편향 및 조향은 혈관을 통해 제어할 수 있습니다. 팬텀 전류는 코일 카테터 팁에 적용되어 시각화 블루밍을 생성합니다.

카테터는 기계적으로 진행되고 전류가 가해져 바닥 혈관 분기로 편향을 일으킵니다. 그런 다음 카테터는 역전류 극성에 의해 수축됩니다. 카테터는 편향되어 상부 혈관 분지로 전진하며, 분기 팬텀의 카테터 편향이 여기에 표시됩니다.

카테터에 전류를 가하면 팬텀의 왼쪽 혈관 분지로 성공적으로 조준하고 전진할 수 있습니다. 그런 다음 카테터를 분지 지점으로 후퇴시켜 오른쪽 혈관 분지로 향하게 합니다. 이 절차에 따라 MRI 안내에 따라 더 복잡한 혈관 팬텀에서 카테터 편향을 수행하여 개발 후 카테터 시스템 탐색 가능성을 더 자세히 탐색할 수 있습니다.

이 기술은 신경중재적 방사선학 및 중재적 방사선학 분야의 연구자들이 중재적 MRI를 치료 방식으로 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 이 마이크로 코일 팁 카테터 시스템으로 예측 가능한 카테터 팁 편향이 어떻게 생성되는지 잘 이해해야 합니다. 레이저 블레이드로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 항상 적절한 보호 장비를 착용해야 한다는 것을 잊지 마십시오.