Ocena dokładności celowania w płaszczyźnie ogniskowej dla sterowanego ultradźwiękami systemu Phased-array o wysokiej intensywności

Ke Li; Jingfeng Bai; Yazhu Chen; Xiang Ji

doi:10.3791/59148

Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Ocena dokładności celowania w płaszczyźnie ogniskowej dla sterowanego ultradźwiękami systemu Phased-array o wysokiej intensywności

4.6K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/59148

⸱

6 marca 2019

Ke Li¹^,² , Jingfeng Bai¹^,² , Yazhu Chen¹^,² , Xiang Ji¹^,²

¹Biomedical Instrument Institute, School of Biomedical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, ²Shanghai Med-X Engineering Center for Medical Equipment and Technology, Shanghai Jiao Tong University

W tym artykule

Podsumowanie

To badanie opisuje protokół do oceny dokładności celowania w płaszczyźnie ogniskowej ultradźwiękowego systemu phased-array o wysokiej intensywności pod kontrolą ultradźwięków.

Streszczenie

Phased array są coraz częściej używane jako przetworniki ultradźwiękowe o wysokiej intensywności (HIFU) w istniejących pozaustrojowych systemach HIFU (USgHIFU) pod kontrolą ultradźwięków. Przetworniki HIFU w takich systemach mają zwykle kształt kulisty z centralnym otworem, w którym zamontowana jest sonda obrazująca US i można ją obracać. Obraz na płaszczyźnie leczenia może być zrekonstruowany poprzez sekwencję obrazów uzyskaną podczas obrotu sondy. W związku z tym plan leczenia można sporządzić na zrekonstruowanych obrazach. W celu oceny dokładności celowania w płaszczyźnie ogniskowej takich układów opisano protokół metody wykorzystującej mięsień bydlęcy i fantom osadzony w markerze. W fantomie cztery solidne kule w rogach kwadratowego modelu żywicznego służą jako znaczniki odniesienia w zrekonstruowanym obrazie. Cel powinien być przesunięty tak, aby zarówno jego środek, jak i środek kwadratowego modelu mogły pokrywać się zgodnie z ich względnymi położeniami na zrekonstruowanym obrazie. Mięsień świni o grubości około 30 mm umieszcza się nad fantomem, aby naśladować tor wiązki w warunkach klinicznych. Po sonikacji skanowana jest płaszczyzna leczenia w fantomie i z zeskanowanego obrazu wydobywa się granicę powiązanej zmiany. Dokładność celowania można ocenić, mierząc odległość między środkami celu i zmiany, a także trzy parametry pochodne. Metoda ta nie tylko może ocenić dokładność celowania celu składającego się z wielu ognisk, a nie pojedynczego punktu ogniskowego w klinicznie istotnej ścieżce wiązki systemu USgHIFU phased-array, ale może być również stosowana w przedklinicznej ocenie lub regularnej konserwacji systemów USgHIFU skonfigurowanych z przetwornikiem fazowanym lub samoogniskującym HIFU.

Wprowadzenie

Tablica fazowa jest coraz częściej projektowana i wyposażona w systemy HIFU¹^,²^,^3,⁴^,^5,⁶^,⁷. W systemach USgHIFU phased-array amerykańska sonda obrazująca jest zwykle montowana w centralnym otworze sferycznego przetwornika HIFU¹^,²^,⁸. Sonda jest obrotowa w celu celowania i rekonstrukcji obrazu w przestrzeni trójwymiarowej⁹. Pr....