Name: Magnetycznie wspomagane, zdalnie sterowane ugięcie końcówki mikrocewnika w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-04-04T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 27 s
Description: Poznaj metodę magnetycznie wspomaganego sterowania końcówką mikrocewnika w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego. Technika ta umożliwia precyzyjną nawigację endowaskularną z zastosowaniem elektromagnesów.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Pallav Kolli, Fabio Settecase, Matthew Amans i Robert Taylor z UCSF, Tim Roberts z University of Pennsylvania
Źródła finansowania
Nagroda NIH National Heart Lung Blood Institute (NHLBI) (M. Wilson): 1R01HL076486 Nagroda Stypendialna Fundacji Badań i Edukacji Amerykańskiego Towarzystwa Neuroradiologii (S. Hetts)
Nagroda NIB dla Narodowego Instytutu Obrazowania Biomedycznego i Bioinżynierii (NIBIB) (S. Hetts): 1R01EB012031

1. Produkcja mikrocewek
<ol>
 <li>Zaopatrzyć się w dostępny na rynku mikrocewnik (np. cewnik nerwowo-naczyniowy 2,3F Rapid Transit Cordis, Raynham, MA) jako substrat.</li>
 <li>Upewnij się, że cewniki nie zawierają składników żelaznych, są uważane za bezpieczne dla MR i mają rozmiar 2,3-3,0 F.</li>
 <li>Rozpyl tytanową warstwę adhezyjną, a następnie warstwę ziarna miedzi na rurkę izolacyjną o średnicy zewnętrznej od 1 do 2 mm. Możliwe materiały to poliimid lub tlenek glinu (Ortech Advanced Ceramics, Sacramento, CA).</li>
 <li>Elektroosadzanie dodatniej warstwy fotorezystu za pomocą PEPR-2400 firmy Shipley (obecnie sprzedawanej przez DOW Chemical pod nazwą Intervia 3D-P). Elektroosadzanie powoduje powstanie jednolitej powłoki na niepłaskiej powierzchni cylindrycznej.</li>
 <li>Fotorezystor jest naświetlany przez unikalny laserowy system bezpośredniego zapisu (tokarka laserowa, niekomercyjny system opracowany w Lawrence Livermore National Laboratory) we wzorze pożądanej formy cewki (rysunek 2A). Jest to modyfikacja techniki pierwotnie opisanej w Malba et al.14</li>
 <li>Naświetlony fotorezystu wywołać w 1% roztworze węglanu potasu o temperaturze 35 °C.</li>
 <li>Miedź jest galwanizowana przez pozostałą maskę rezystancyjną w celu utworzenia żądanej cewki. System może wytwarzać zarówno elektromagnesy, jak i miedziane wzory Helmholtza (tor wyścigowy) (rysunki 2C i 2D).</li>
 <li>Po elektroosadzaniu miedzi usuń rezystor za pomocą gorącego wywoływacza. Usuń warstwę zarodkową miedzi, a następnie warstwę adhezyjną tytanu.</li>
 <li>Przymocuj rurkę izolacyjną do końcówki cewnika za pomocą folii termokurczliwej, aby zakończyć montaż. Upewnij się, że folia termokurczliwa zakrywa całą zwinięta końcówkę. Aby zmontować cewniki wieloosiowe, umieść struktury rurek izolacyjnych jeden w drugim, jak pokazano na rysunku 2E.</li>
 <li>Przeciągnij druty miedziane przez światło mikrocewnika i do cewek na końcówce.</li>
 <li>Zmodyfikuj i skróć telefoniczny RJ11 o długości 6 stóp do 3 stóp.</li>
 <li>Podłącz miedziane przewody wychodzące z tylnej piasty mikrocewnika do zmodyfikowanej linii transmisyjnej gniazda telefonicznego o długości 3 stóp.</li>
</ol>
2. Konfiguracja kąpieli wodnej
<ol>
 <li>Zrób mały otwór na środku boku plastikowej umywalki około 5 cm od dna.</li>
 <li>Włożyć osłonkę naczyniową 9F Avanti Cordis (Cordis Endovascular, Miami Lakes, FL) przez otwór.</li>
 <li>Przeciąć dystalną końcówkę osłonki naczyniowej, pozostawiając kawałek o długości 4 cm sięgający do miski.</li>
 <li>Na końcu osłony zamocuj obrotową zastawkę hemostatyczną lub Thuoy-Borst, aby ustabilizować położenie mikrocewnika.</li>
 <li>Napełnij miskę wodą destylowaną, zapewniając całkowite zanurzenie urządzenia.</li>
 <li>Przełóż cewnik ze zwiniętą końcówką przez osłonkę naczyniową i zastawkę.</li>
 <li>Zmierzyć i zapisać nieograniczoną długość mikrocewnika rozciągającego się od zaworu do łaźni wodnej.</li>
 <li>Umieść łaźnię wodną z systemem mikrocewnika w magnesie skanera MR i zorientuj się w stosunku do otworu magnesu.</li>
 <li>Podłącz zmodyfikowany telefoniczny o długości 3 stóp podłączony do cewnika do linii transmisyjnej telefonicznego RJ11 o długości 25 stóp za pomocą 2-kierunkowego gniazda telefonicznego.</li>
 <li>Podłącz drugi koniec telefonicznego o długości 25 stóp do podwójnie regulowanego zasilacza Lambda LPD-422A-FM, aby dostarczyć do urządzenia prąd o natężeniu do 1 A.</li>
 <li>Umieść linie transmisyjne przez falowód i źródło zasilania na zewnątrz pomieszczenia skanera MR poza linią 5 Gaussa.</li>
</ol>
3. Konfiguracja fantomu statku
<ol>
 <li>Zbuduj fantom pustego naczynia z przecięciem w kształcie litery Y z gumowej rurki przed eksperymentami.</li>
 <li>Napełnij fantom naczynia 0,0102 M roztworem dimegluminu gadopentetatu (GdDTPA) (Magnevist, Bayer Healthcare Pharmaceuticals, Montville, New Jersey) w wodzie destylowanej, aby stworzyć kontrast między naczyniami fantomowymi a tłem.</li>
 <li>Zmontuj system mikrocewnika zgodnie z opisem w krokach od 1.1 do 1.9. Podłącz cewnik do zasilania i ustaw go zgodnie z opisem w krokach od 2.9 do 2.11.</li>
 <li>Umieść końcówkę mikrocewnika u podstawy otworu naczynia.</li>
 <li>Umieść fantom w magnesie skanera MR i zorientuj się w stosunku do otworu magnesu.</li>
</ol>
4. Rezonans magnetyczny
<ol>
 <li>Wykonywanie obrazowania za pomocą klinicznego systemu MR 1,5 T (Siemens Avanto, SW: Syngo B13, Erlangen, Niemcy; Philips Achieva, wersja oprogramowania 2.1, Cleveland, OH).</li>
 <li>Zastosuj prąd <50 mA, aby uwidocznić położenie końcówki cewnika. W przypadku rezonansu magnetycznego na końcówce cewnika zostanie wytworzony mały moment magnetyczny, aby uwidocznić wyraźny artefakt o różnym kształcie w zależności od tego, które cewki są zasilane.</li>
 <li>Przyłóż zmienne ilości prądu w zakresie ±100 mA z podwójnego źródła zasilania Lambda do cewek i obserwuj ugięcie końcówki (rysunki 3A-3C) w konfiguracji łaźni wodnej. Ponieważ ugięcie końcówki jest prawie natychmiastowe, prąd musi być przyłożony tylko przez ~ 1-2 sekundy, aby zobaczyć maksymalne ugięcie.</li>
 <li>Powtarzaj i nagrywaj kolejne aplikacje o ustalonej wartości prądu.</li>
 <li>Powtórzyć krok 4.2, jednocześnie popychając cewnik ręką, umożliwiając mechaniczne przesuwanie się przez fantom naczynia (rysunki 4A i 4B). Przyłóż prąd w punkcie rozgałęzienia, aby odchylić końcówkę cewnika do żądanego naczynia. Wsuń cewnik do naczynia odgałęzionego, ręcznie popychając koniec cewnika (Rysunek 4C). Cofnij cewnik do rozwidlenia naczynia i powtórz w przeciwległym odgałęzieniu (ryc. 4D).</li>
 <li>Pozyskiwanie obrazów MR za pomocą sekwencji 2D snapshot-FLASH (TR=30 ms, TE=1,4 ms, matryca 256 x128 i kąt odwrócenia ~30°).</li>
</ol>
5. Pomiary ugięcia
Analizuj i mierz odchylenia kątowe obrazów zarejestrowanych podczas eksperymentów w kąpieli wodnej za pomocą różnych aplikacji komputerowych (dowolna przeglądarka Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM)).

<ol><li>Molyneux, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((International+subarachnoid+aneurysm+trial+%28ISAT%29+of+neurosurgical+clipping+versus+endovascular+coiling+in+2143+patients+with+ruptured+intracranial+aneurysms%3A+a+randomised+comparison+of+effects+on+survival%2C+dependency%2C+seizures%2C+rebleeding%2C+subgroups%2C+and+aneurysm+occlusion%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">International subarachnoid aneurysm trial (ISAT) of neurosurgical clipping versus endovascular coiling in 2143 patients with ruptured intracranial aneurysms: a randomised comparison of effects on survival, dependency, seizures, rebleeding, subgroups, and aneurysm occlusion.</a> Lancet. 366, 809-817 (2005).</li>
<li>Razavi, M. K., Hwang, G., Jahed, A., Modanlou, S., Chen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abdominal+myomectomy+versus+uterine+fibroid+embolization+in+the+treatment+of+symptomatic+uterine+leiomyomas%5BTitle%5D)+AND+%22AJR+Am.+J.+Roentgenol%22%5BJournal%5D)">Abdominal myomectomy versus uterine fibroid embolization in the treatment of symptomatic uterine leiomyomas.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 180, 1571-1575 (2003).</li>
<li>Hoffman, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+meta-analysis+of+randomized+controlled+trials+comparing+coronary+artery+bypass+graft+with+percutaneous+transluminal+coronary+angioplasty%3A+one-+to+eight-year+outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">A meta-analysis of randomized controlled trials comparing coronary artery bypass graft with percutaneous transluminal coronary angioplasty: one- to eight-year outcomes.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 41, 1293-1304 (2003).</li>
<li>McDougall, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Causes+and+management+of+aneurysmal+hemorrhage+occurring+during+embolization+with+Guglielmi+detachable+coils%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Causes and management of aneurysmal hemorrhage occurring during embolization with Guglielmi detachable coils.</a> J. Neurosurg. 89, 87-92 (1998).</li>
<li>Willinsky, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurologic+complications+of+cerebral+angiography%3A+prospective+analysis+of+2%2C899+procedures+and+review+of+the+literature%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Neurologic complications of cerebral angiography: prospective analysis of 2,899 procedures and review of the literature.</a> Radiology. 227, 522-528 (2003).</li>
<li>Veith, F. J., Marin, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endovascular+technology+and+its+impact+on+the+relationships+among+vascular+surgeons%2C+interventional+radiologists%2C+and+other+specialists%5BTitle%5D)+AND+%22World+J.+Surg%22%5BJournal%5D)">Endovascular technology and its impact on the relationships among vascular surgeons, interventional radiologists, and other specialists.</a> World J. Surg. 20, 687-691 (1996).</li>
<li>Miller, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+radiation+management+for+fluoroscopically+guided+interventional+procedures%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Clinical radiation management for fluoroscopically guided interventional procedures.</a> Radiology. 257, 321-332 Forthcoming.</li>
<li>Balter, S., Hopewell, J. W., Miller, D. L., Wagner, L. K., Zelefsky, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluoroscopically+guided+interventional+procedures%3A+a+review+of+radiation+effects+on+patients%27+skin+and+hair%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Fluoroscopically guided interventional procedures: a review of radiation effects on patients' skin and hair.</a> Radiology. 254, 326-341 (2010).</li>
<li>Wagner, L. K., McNeese, M. D., Marx, M. V., Siegel, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Severe+skin+reactions+from+interventional+fluoroscopy%3A+case+report+and+review+of+the+literature%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Severe skin reactions from interventional fluoroscopy: case report and review of the literature.</a> Radiology. 213, 773-776 (1999).</li>
<li>Koenig, T. R., Wolff, D., Mettler, F. A., Wagner, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skin+injuries+from+fluoroscopically+guided+procedures%3A+part+1%2C+characteristics+of+radiation+injury%5BTitle%5D)+AND+%22AJR+Am.+J.+Roentgenol%22%5BJournal%5D)">Skin injuries from fluoroscopically guided procedures: part 1, characteristics of radiation injury.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 177, 3-11 (2001).</li>
<li>Koenig, T. R., Mettler, F. A., Wagner, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skin+injuries+from+fluoroscopically+guided+procedures%3A+part+2%2C+review+of+73+cases+and+recommendations+for+minimizing+dose+delivered+to+patient%5BTitle%5D)+AND+%22AJR+Am.+J.+Roentgenol%22%5BJournal%5D)">Skin injuries from fluoroscopically guided procedures: part 2, review of 73 cases and recommendations for minimizing dose delivered to patient.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 177, 13-20 (2001).</li>
<li>Magnetically directable remote guidance systems, and methods and use thereof. United States Patent. , (2001).</li>
<li>Roberts, T. P., Hassenzahl, W. V., Hetts, S. W., Arenson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remote+control+of+catheter+tip+deflection%3A+an+opportunity+for+interventional+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Remote control of catheter tip deflection: an opportunity for interventional MRI.</a> Magn. Reson. Med. 48, 1091-1095 (2002).</li>
<li>Malba, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-lathe+lithography+-+a+novel+method+for+manufacturing+nuclear+magnetic+resonance+microcoils%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Laser-lathe lithography - a novel method for manufacturing nuclear magnetic resonance microcoils.</a> Biomed. Microdevices. 5, 21-27 (2003).</li>
<li>Bernhardt, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Steerable+catheter+microcoils+for+interventional+MRI+reducing+resistive+heating%5BTitle%5D)+AND+%22Academic+radiology%22%5BJournal%5D)">Steerable catheter microcoils for interventional MRI reducing resistive heating.</a> Academic radiology. 18, 270-276 (2011).</li>
<li>Muller, L., Saeed, M., Wilson, M. W., Hetts, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remote+control+catheter+navigation%3A+options+for+guidance+under+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiovascular+Magnetic+Resonance+%3A+Official+Journal+of+the+Society+for+Cardiovascular+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">Remote control catheter navigation: options for guidance under MRI.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance : Official Journal of the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance. 14, 33(2012).</li>
<li>Wilson, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+catheter+manipulation+in+the+interventional+MRI+environment%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vasc.+Interv.+Radiol%22%5BJournal%5D)">Magnetic catheter manipulation in the interventional MRI environment.</a> J. Vasc. Interv. Radiol. , In Press (2013).</li>
</ol>

Dr Hetts otrzymał wsparcie grantowe od Stryker Corporation i jest płatnym konsultantem w Silk Road Medical, Inc.

W tym miejscu opisujemy protokół odchylania mikrocewnika w skanerze MR. Kluczowymi parametrami sukcesu są dokładne zastosowanie prądu i pomiar kąta odchylenia. Niedokładny pomiar kąta odchylenia jest najbardziej prawdopodobnym błędem napotkanym w tym protokole. Kąty uchwycone na obrazach MR podczas eksperymentu w kąpieli wodnej mogą różnić się od wartości rzeczywistych ze względu na niewielkie różnice w orientacji, według której medium jest ustawione w stosunku do otworu magnesu. Aby rozwiązać ten problem w przyszłości, ...

Zabiegi wewnątrznaczyniowe wykonywane w medycynie interwencyjnej wykorzystują naprowadzanie rentgenowskie jako narzędzie do nawigacji cewnika przez naczynia krwionośne w leczeniu kilku poważnych chorób, takich jak tętniak mózgu, udar niedokrwienny, guzy lite, miażdżyca i zaburzenia rytmu serca u ponad miliona pacjentów rocznie na całym świecie1-5. Za pomocą środków kontrastowych nawigacja po naczyniach krwionośnych odbywa się poprzez ręczne obracanie cewnika i mechaniczne przesuwanie ręką interwenta6. Jednak poruszanie się po małych krętych naczyniach krwionośnych wokół wielu zagięć naczyniowych staje się coraz trudniejsze, wydłużając czas do dotarcia do miejsca docelowego. Stanowi to problem w przypadku zabiegów, w których liczy się czas, takich jak usunięcie skrzepu w niedrożnym naczyniu krwionośnym. Dodatkowo, długotrwałe procedury zwiększają dawkę promieniowania i stwarzają możliwość wystąpienia zdarzeń niepożądanych7-11. Rozwiązaniem mogą być jednak zabiegi wewnątrznaczyniowe wykonywane w ramach rezonansu magnetycznego.
 Silne jednorodne pole magnetyczne skanera MRI może być wykorzystane do nawigacji po końcówce cewnika za pomocą pilota12,13. Prąd przyłożony do mikrocewki umieszczonej na końcówce cewnika indukuje mały moment magnetyczny, który doświadcza momentu obrotowego, gdy wyrównuje się z otworem skanera MRI13 (rysunek 1). Jeśli prąd elektryczny jest aktywowany w pojedynczej cewce, końcówka cewnika może być odchylana w jednej płaszczyźnie za pomocą pilota. Jeśli trzy cewki na końcówce cewnika są zasilane, ugięcie końcówki cewnika można uzyskać w trójwymiarze. W związku z tym magnetycznie ułatwione sterowanie cewnikiem może potencjalnie zwiększyć szybkość i skuteczność nawigacji naczyniowej w zabiegach wewnątrznaczyniowych, co może skrócić czas zabiegu i poprawić wyniki leczenia pacjentów. W tym badaniu sprawdziliśmy, czy prąd przyłożony do cewnika wewnątrznaczyniowego zakończonego mikrocewką może powodować niezawodne i kontrolowane odchylenia pod kontrolą MR jako wstępne testy badań nawigacji cewnika.

<table><tbody><tr><td>GdDTPA Środki kontrastowe (Magnevist)</td><td>Bayer HealthCare Pharmaceuticals Inc.</td><td>1240340</td><td>McKesson Numer materiału</td></tr><tr><td>Dodatni Fotorezystor</td><td>Shipley</td><td>N/A</td><td>PEPR-2400, zamiennik: Dow Chemicals Intervia 3D-P </td></tr><tr><td>Siarczan miedzi</td><td>ScienceLab</td><td>SLC3778</td><td>Forma krystaliczna</td></tr><tr><td>Kwas siarkowy</td><td>ScienceLab</td><td>SLS1573</td><td>50% w/w roztwór</td></tr><tr><td>Parrafin Wax</td><td>Carolina</td><td>879190</td><td></td></tr><tr><td>Węglan potasu </td><td>Acros Organics</td><td>424081000</td><td></td></tr></tbody></table>

magnetycznie wspomagane, zdalnie sterowane ugięcie końcówki mikrocewnika w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego

Magnetically-Assisted Remote Controlled Microcatheter Tip Deflection under Magnetic Resonance Imaging

Zabiegi wewnątrznaczyniowe pod kontrolą fluoroskopii rentgenowskiej mają kilka istotnych ograniczeń, w tym utrudnioną nawigację cewnika i użycie promieniowania jonizującego, które potencjalnie można pokonać za pomocą magnetycznie sterowanego cewnika pod kontrolą MR.
	Głównym celem tej pracy jest opracowanie mikrocewnika, którego końcówka może być zdalnie sterowana za pomocą pola magnetycznego skanera MR. Protokół ten ma na celu opisanie procedur doprowadzania prądu do mikrocewnika zakończonego mikrocewką w celu uzyskania spójnych i kontrolowanych odchyleń.
	Mikrocewka została wytworzona za pomocą litografii tokarki laserowej na cewniku wewnątrznaczyniowym z poliimidem. Badania in vitro przeprowadzono w kąpieli wodnej i fantomie naczynia pod kierunkiem systemu rezonansu magnetycznego 1,5 T wykorzystującego sekwencjonowanie w stanie ustalonym (SSFP). Do cewek mikrocewnika przyłożono różne ilości prądu, aby wytworzyć mierzalne ugięcia końcówki i nawigację w fantomach naczyniowych.
	Rozwój tego urządzenia stanowi platformę do przyszłych testów i możliwość zrewolucjonizowania wewnątrznaczyniowego środowiska interwencyjnego rezonansu magnetycznego.

Zgodnie z opisanym powyżej protokołem, przy zastosowaniu prądu o natężeniu od 50-300 mA dostarczanego jednocześnie do obu cewek połączonego systemu mikrocewnika z cewką solenoidową i cewką Helmholtza, należy zaobserwować kąt odchylenia od 0 do 90 stopni (Rysunek 2E). Zwiększenie natężenia prądu powinno skutkować zwiększeniem kąta odchylenia mikrocewnika, natomiast zmiana polaryzacji prądu powinna spowodować odchylenie w kierunku dokładnie przeciwnym do tego, który zaobserwowano przy prądzie dodatnim (<st...

Prąd stosowany do wewnątrznaczyniowego mikrocewnika z końcówką mikrocewki wykonaną za pomocą litografii tokarki laserowej może osiągać kontrolowane odchylenia pod kontrolą rezonansu magnetycznego (MR), co może poprawić szybkość i skuteczność nawigacji naczyń krwionośnych podczas różnych zabiegów wewnątrznaczyniowych.

Magnetycznie wspomagane, zdalnie sterowane ugięcie końcówki mikrocewnika w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego

X-ray fluoroscopy-guided  endovascular procedures have several significant limitations, including  difficult catheter navigation and use of ionizing ...

Ogólnym celem następującego eksperymentu jest opracowanie i przetestowanie systemu sterowania służącego do usprawnionego prowadzenia cewników wewnątrzynaczyniowych podczas interwencyjnego MRI. Zostanie to osiągnięte poprzez wykonanie w drugim kroku mikrocewników z niewielkimi elektromagnesami na ich końcach. Mikrocewniki zostaną podłączone do zbudowanego na zamówienie systemu sterowania umożliwiającego zdalną nawigację.Następnie mikrokatedetry są kontrolowanie odchylane w kąpielach wodnych i nawigowane w fantomach, które symulują warunki panujące w naczyniach krwionośnych pacjentów. Wyniki eksperymentów w kąpieli wodnej wykazują przewidywalne odchylenia końcówki cewnika w zależności od wartości i polaryzacji prądu elektrycznego przyłożonego do sterujących mikrocewek. Pomyślna nawigacja w fantomach naczyń potwierdza zdolność do sterowania cewnikiem.Główną zaletą nawigacji prowadzonej przez MRI w porównaniu z konwencjonalną endowaskularną nawigacją cewnikiem pod kontrolą promieni rentgenowskich jest to, że MRI dostarcza interwencjoniście istotnych informacji, takich jak dane o perfuzji i dyfuzji w czasie rzeczywistym, co pomaga w podejmowaniu optymalnych decyzji w trakcie procedury.

magnetically-assisted-remote-controlled-microcatheter-tip-deflection

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Zdalnie sterowany odstępiony mikrokateter przy użyciu magnesu podczas badania obrazowego rezonansem magnetycznym

Mikrojontoforeza polega na przemieszczaniu jonów z mikropipety w odpowiedzi na różnicę potencjałów elektrycznych między wnętrzem a zewnętrzem mikropipety. Dzięki temu cząsteczki biologicznie czynne są dostarczane proporcjonalnie do natężenia prądu elektrycznego. Przedstawiamy mikrojontoforezę acetylocholiny w połączeniu z mikromanipulacją w celu zbadania rozszerzenia naczyń zależnego od śródbłonka w mikrokrążeniu.

Mikrojontoforeza i mikromanipulacja w obrazowaniu fluorescencyjnym mikrokrążenia in vivo

Niniejszy raport zawiera szczegółowy opis nowego systemu zdalnej nawigacji opartego na siłach napędowych pola magnetycznego, który został niedawno wprowadzony jako nowe narzędzie robotyczne w procedurach elektrofizjologii serca u ludzi.

Zdalna nawigacja magnetyczna dla precyzyjnego pozycjonowania cewnika i ablacji w czasie rzeczywistym w procedurach elektrofizjologicznych serca

Ten artykuł pokazuje oryginalną metodologię opartą na zdalnym uruchamianiu cząstek magnetycznych osadzonych w biofilmie bakteryjnym oraz rozwoju dedykowanych pęset magnetycznych do pomiaru in situ lokalnych właściwości mechanicznych złożonego żywego materiału zbudowanego przez mikroorganizmy na granicy faz.

Zdalne uruchamianie magnetyczne sond mikrometrycznych do mapowania 3D in situ właściwości fizycznych biofilmu bakteryjnego

To badanie pokazuje udane wprowadzenie obrazowania metodą rezonansu magnetycznego jako nieinwazyjnego narzędzia do oceny nieprawidłowości serca u myszy dotkniętych autoimmunologicznym zapaleniem mięśnia sercowego.  Dane wskazują, że technika ta może być stosowana do monitorowania postępu choroby u żywych zwierząt.

Nieinwazyjna ocena nieprawidłowości serca w eksperymentalnym autoimmunologicznym zapaleniu mięśnia sercowego za pomocą obrazowania za pomocą rezonansu magnetycznego u myszy

Narażenie na promieniowanie jest niedocenianym ryzykiem w skomplikowanych procedurach ablacji. W tym miejscu opisujemy protokół mający na celu znaczne skrócenie czasu i dawki fluoroskopowej zarówno dla pacjenta, jak i personelu laboratoryjnego dzięki zastosowaniu nowatorskiego systemu wizualizacji cewnika bez fluoroskopii.

Niefluoroskopowe śledzenie cewnika w celu zmniejszenia fluoroskopii w elektrofizjologii interwencyjnej

Prezentowany tutaj jest protokół wytwarzania mikropęcherzyków z nanocząsteczkami tlenku żelaza (NSM) poprzez samoorganizację, synergię reakcji magnetycznej, akustycznej i optycznej w jednej nanoterapeutycznej platformie do hipertermii magnetycznej i fototermicznej terapii przeciwnowotworowej.

Mikropęcherzyki reagujące na magnesy, akustycznie i optycznie do hipertermii magnetycznej i potototermicznej skojarzonej terapii nowotworów

Przedstawiono protokół badania tkanki biologicznej w wysokiej rozdzielczości przestrzennej za pomocą mikroskopii rezonansu magnetycznego o ultrawysokim polu (MRM) przy użyciu mikrocewek. Znajdują się instrukcje krok po kroku dotyczące charakteryzowania mikrocewek. Na koniec zademonstrowano optymalizację obrazowania na korzeniach roślin.

Kalibracja i użycie mikrocewki MRM zademonstrowane na korzeniach pałki Medicago przy 22 tach

Przedstawiony tutaj protokół demonstruje stereotaksję do mózgu świni za pomocą infuzji wspomaganych konwekcją, z nawigacją wizualizacji rezonansu magnetycznego (MRI) w czasie rzeczywistym i wizualizacją dystrybucji infuzji w czasie rzeczywistym.

Stereotaksja sterowana rezonansem magnetycznym do infuzji do mózgu świni

Rehabilitacja ubezpieczona pacjentów z przewlekłym udarem mózgu jest na ogół ograniczona w czasie. Oparte na obrazowaniu badanie aktywności mózgu związane z zadaniami motorycznymi związanymi z chodzeniem może prowadzić do ustanowienia biomarkerów do pomiaru lepszych wyników i uzasadnić rozszerzenie terapii dostosowanej do indywidualnych potrzeb. Zaprezentowano nowatorskie, kompatybilne z rezonansem magnetycznym urządzenie do ruchu stopy o zmiennym oporze oraz protokół do stosowania podczas...

Zastosowanie indukowanego stopą cyfrowo sterowanego urządzenia oporowego do oceny funkcjonalnego rezonansu magnetycznego u pacjentów z niedowładem stopy

Procedura demonstruje metodologię elastografii rezonansu magnetycznego w celu monitorowania wyników inżynierii tkankowej konstruktów adypogennych i osteogennych poprzez nieinwazyjną lokalną ocenę właściwości mechanicznych z wykorzystaniem mikroskopowej elastografii rezonansu magnetycznego (μMRE).

Metodologia elastografii rezonansu magnetycznego w ocenie wzrostu konstruktów inżynierii tkankowej

Poznaj metodę magnetycznie wspomaganego sterowania końcówką mikrocewnika w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego. Technika ta umożliwia precyzyjną nawigację endowaskularną z zastosowaniem elektromagnesów.

Magnetycznie wspomagane, zdalnie sterowane ugięcie końcówki mikrocewnika w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego

Przeglądaj więcej filmów