Driedimensionale ultrasone naald Tip Tracking met een glasvezel echografie-ontvanger

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke klinische vragen over echografie-naaldtracking, zelfs wanneer de naald buiten het beeldvlak is. Het grootste voordeel van deze techniek is dat het complicaties en verwondingen helpt elimineren die kunnen ontstaan door slecht gevolgde naaldsteken. Het demonstreren van de procedure met mij is Sunish Mathews, een onderzoeksmedewerker bij UCL.

Begin door een glasvezel echografie hydrofoon te selecteren, bestaande uit een enkele modus optische vezel met een Fabry-Perot optische holte aan het distale uiteinde. Gebruik een scalpel om gedeeltelijk de 900 micrometer jas langs de lengte van de glasvezel echografie hydrofoon dicht bij het distale uiteinde te verwijderen om de bufferlaag bloot te leggen, totdat de hydrofoon binnen de naaldcanule kan passen. Bevestig vervolgens een medische naald horizontaal aan een handmatige horizontale translatiebaan en gebruik een stereomicroscoop om de naaldtip te visualiseren met de optische toegang van de microscoop horizontaal en loodrecht op de naald, waarbij de naald om zijn as gedraaid wordt zo nodig, totdat de snijrand kan worden waargenomen.

Met het distale uiteinde van de naald in zicht, voer de glasvezel echografie ontvanger door de canule van een Tuohy-Borst Sidearm adapter en vervolgens door de lure connector van de naald totdat het detectiebereik van de hydrofoon net proximaal is aan het snijrandoppervlak van de naald. Bevestig de hydrofoon aan de translatiebaan met polyimide tape om beweging van het apparaat binnen de naald te voorkomen. Bevestig verticaal een 20-microliter pipette aan de verticale translatiebaan met de punt naar beneden wijzend, en gebruik zowel de horizontale als verticale translatiebaan om de micropipettenpunt te positioneren totdat deze grenzend is aan de glasvezel echografie hydrofoon en ongeveer 0,5 millimeter proximaal van het detectiebereik aan het distale uiteinde.

Plaats een druppel optische lijm aan het proximale uiteinde van de micropipet en pas de naald aan om een directe weg van de micropipettenpunt naar de glasvezel echografie ontvanger mogelijk te maken. Gebruik vervolgens een 10-milliliter spuit om de lijm langzaam vanuit het distale uiteinde van de micropipet in de glasvezel echografie ontvanger te injecteren, waarbij u ervoor zorgt geen lijm op het detectiebereik aan te brengen of de canule te occluderen, en belicht de naaldtip met ultraviolet licht, totdat de optische lijm is uitgehard. Om de hydrofoon in het beeldvormingssysteem te integreren, verbind de hydrofoon met de optische console en een aangepaste echografie beeldvormingssonde met de echografie console.

Om te bevestigen dat de hydrofoon klaar is voor klinisch gebruik, selecteer de bedieningsmodus op de echografie beeldvormingssonde en voeg echografiegel toe aan de sonde. Voeg vervolgens water toe aan een foetale echografie fantoom om vruchtwater na te bootsen en selecteer B-modus beeldvorming op de sonde. Identificeer het vruchtwater in de fantoom als het invoerdoel.

Breng vervolgens de naald naar het invoerdoel toe met de schakelaar op de aangepaste sonde om continu te wisselen tussen de beeldvormings- en trackingmodus. In dit representatieve experiment werd een naald in de baarmoederholte ingebracht en de punt werd gevolgd langs een traject dat een buiten-het-vlak afstand van 15 millimeter en een diepte van 38 millimeter bereikte. Golay-codering verbeterde het signaal-ruisverhouding, met een 7,5-voudige toename ten opzichte van de conventionele bipolaire excitatie.

De 3D-gevolgde naaldtipposities werden vervolgens over de 2D echografiebeeld gelegd, met kruisen waarvan de breedte indicatief is voor de buiten-het-vlak afstand en kleuren indicatief voor het beeldvormingsvlak. Echografie-tracking is een techniek die het mogelijk maakt voor verpleegkundigen in veel klinische gebieden om medische apparaten binnen het lichaam nauwkeurig te lokaliseren, relatief ten opzichte van het echografiebeeldplan. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van de belangrijkste stappen die betrokken zijn bij het integreren van een glasvezel hydrofoon in een klinische naald om ultrasone tracking mogelijk te maken.

Een compacte echografie sonde met transducer elementen naast de hoofdbeeldvormingsarray en een intuïtieve gebruikersinterface zijn nuttig om de compatibiliteit met het klinische werkproces te behouden.