3 차원 초음파 바늘 팁 광섬유 초음파 수신기와 함께 추적

이 방법은 바늘이 이미징 평면 밖에 있는 경우에도 초음파 바늘 추적에 대한 주요 임상 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 제대로 추적되지 않은 바늘 펀치로 인해 발생할 수 있는 합병증과 부상을 제거하는 데 도움이 된다는 것입니다. 저와 함께 절차를 시연할 사람은 UCL의 연구원인 Sunish Mathews입니다.

먼저 말단 끝에 Fabry-Perot Optical Cavity가 있는 단일 모드 광섬유로 구성된 광섬유 초음파 수중청음기를 선택합니다. 메스를 사용하여 수중청음기가 바늘 캐뉼라 내에 들어갈 수 있을 때까지 광섬유 수중청음기의 길이를 따라 900마이크로미터 재킷을 부분적으로 제거하여 말단 끝에 가까운 완충층을 노출시킵니다. 다음으로, 의료용 바늘을 수동 수평 변환 스테이지에 수평으로 부착하고, 실체 현미경을 사용하여 바늘에 수평 및 수직으로 정렬된 현미경의 광학 액세스로 바늘 끝을 시각화하고 필요에 따라 베벨이 관찰될 때까지 바늘을 축을 중심으로 회전합니다.

바늘의 말단 끝이 보이는 상태에서 Tuohy-Borst Sidearm 어댑터의 캐뉼러를 통해 광섬유 초음파 수신기를 삽입한 다음 수중 청음기의 감지 영역이 바늘의 베벨 표면에 근접할 때까지 바늘의 루어 커넥터를 통해 삽입합니다. 수중청음기를 변환 스테이지에 부착합니다.tage 바늘 내에서 장치가 움직이지 않도록 폴리이미드 테이프를 사용합니다. 팁이 아래를 향하도록 하여 20마이크로리터 피펫을 수직 변환 스테이지에 수직으로 부착하고, 수평 및 수직 변환 단계를 모두 사용하여 마이크로파이펫 팁이 광섬유 수중청음기에 인접하고 말단의 감지 영역에 약 0.5mm 근접할 때까지 마이크로파이펫 팁을 배치합니다.

마이크로피펫의 근위부 끝에 광학 접착제 한 방울을 떨어뜨리고 마이크로피펫 팁에서 광섬유 초음파 수신기까지 직접 경로를 허용하도록 바늘을 조정합니다. 그런 다음 10 밀리리터 주사기를 사용하여 마이크로 피펫의 말단 끝에서 광섬유 초음파 수신기로 접착제를 천천히 주입하고, 감지 영역에 접착제를 바르거나 캐뉼라를 막지 않도록주의하고 광학 접착제가 경화 될 때까지 바늘 끝을 자외선으로 비춥니다. 수중청음기를 이미징 시스템에 통합하려면 수중청음기를 광학 콘솔에 연결하고 맞춤형 초음파 이미징 프로브를 초음파 콘솔에 연결합니다.

수중청음기가 임상에 사용할 준비가 되었는지 확인하려면 초음파 이미징 프로브에서 작동 모드를 선택하고 프로브에 초음파 젤을 추가합니다. 다음으로, 양수를 모방하기 위해 태아 초음파 팬텀에 물을 추가하고 프로브에서 B-모드 이미징을 선택합니다. 팬텀의 양수를 삽입 대상으로 식별합니다.

그런 다음 맞춤형 프로브의 스위치를 사용하여 바늘을 삽입 대상 쪽으로 삽입하여 이미징 및 추적 작동 모드 사이를 지속적으로 번갈아 가며 사용합니다. 이 대표적인 실험에서는 바늘을 자궁강에 삽입하고 바늘 끝을 궤도를 따라 추적하여 면외 거리 15mm, 깊이 38mm에 도달했습니다. Golay 코딩은 기존의 바이폴라 여기(bipolar excitation)에 비해 7.5배 증가하여 신호 대 잡음비를 개선했습니다.

그런 다음 3D 추적된 바늘 끝 위치를 평면 외 거리를 나타내는 너비의 십자 표시와 이미징 평면을 나타내는 색상을 사용하여 2D 초음파 이미지에 오버레이했습니다. 초음파 추적은 많은 임상 분야의 실제 간호사가 초음파 영상 계획과 관련하여 신체 내 의료 기기를 정확하게 찾을 수 있도록 하는 기술입니다. 이 비디오를 시청한 후에는 초음파 추적을 허용하기 위해 광섬유 수중청음기를 임상 바늘에 통합하는 것과 관련된 주요 단계를 잘 이해하게 될 것입니다.

메인 이미징 어레이에 인접한 트랜스듀서 요소가 있는 소형 초음파 프로브와 직관적인 사용자 인터페이스는 임상 워크플로우와의 호환성을 유지하는 데 유용합니다.