Stereotaksja sterowana rezonansem magnetycznym do infuzji do mózgu świni

W tym miejscu rozszerzamy zastosowanie stereotaksji pod kontrolą MR do mózgu świni w celu dostarczania i monitorowania dystrybucji środka infuzyjnego. Wielkość mózgu świni pozwala na obrazowanie i interwencje neurochirurgiczne, które są translacyjne. Używamy modelu świni do iniekcji stereotaktycznej pod kontrolą MR w pracowni rezonansu magnetycznego 3T.

Wizualnie relacjonujemy realizację procedury stereotaktycznej u świń i opisujemy adaptacje zestawu MRI do potrzeb świni, wizualizujemy procedurę zarówno w obrazowaniu wideo, jak i równoczesnym obrazowaniu MR w celu oceny dystrybucji infuzji. Pozycjonowanie zwierząt. Umieść osobę w tabeli MRI w ramach przygotowań do badania MRI.

Podnieś tułów za pomocą ręczników i piankowych podkładek. Celem jest, aby głowa opadała lekko w dół z zgiętą szyją i pyskiem prawie dotykającym stołu. Kołki mocujące głowicę MRI zostały zakotwiczone na obustronnej jarzmowej jamie, aby utrzymać głowę przymocowaną do stołu MR.

Po ustawieniu stół MRI jest przesuwany do otworu skanera, aż głowa osoby badanej dotrze do końca otworu. Planowanie chirurgicznego wkłucia z wizualizacją wspomaganą rezonansem magnetycznym. Przygotuj obszar w sterylny sposób.

Umieść siatkę planowania referencyjnego na skórze głowy pacjenta, przyklejając samoprzylepną stronę siatki nad głową pacjenta, wyśrodkowaną wokół miejsca, w którym będzie znajdował się otwór na zadziory. Wykonaj skan zwiadowczy MRI z ustawioną siatką. Dostosuj sugerowaną trajektorię, w tym żądane punkty wejścia i docelowe, ręcznie przeciągając przewidywane punkty wejścia i docelowe w oprogramowaniu, aby uniknąć naczyń krwionośnych i zminimalizować naruszenia łuszczenia i bruzd

Po zidentyfikowaniu żądanej trajektorii na podstawie preferencji chirurga uruchom oprogramowanie naprowadzające MR, aby znaleźć punkt wejścia na siatce. Zabezpieczanie ramy stereotaktycznej i iteracyjna regulacja wyrównania za pomocą projekcji oprogramowania. Zamontuj ramę stereotaktyczną wokół żądanych współrzędnych punktu wejścia na siatce, najpierw zabezpieczając podstawę sześcioma zakotwionymi w kości i czterema offsetowymi.

Przymocuj sześć zakotwiczonych w kości do czaszki nad siatką przez skórę głowy. Sześć kotwiących służy do stabilizacji ramy stereotaktycznej i uniknięcia jakichkolwiek ruchów podczas wiercenia. Przymocuj cztery przesunięte znajdujące się u podstawy wieży przez skórę, zakotwiczone na czaszce.

Działają jako siła przeciwdziałająca, aby dokręcić środkowe kostne poprzez podniesienie podstawy ramy do środkowych i ustabilizowanie podstawy. Po zabezpieczeniu podstawy ramy stereotaktycznej kontynuuj montaż ramy. Wykonaj skan MRI, MP-RAGE o wysokiej rozdzielczości, T1-zależny, opcjonalny w oprogramowaniu MRI, z ramką ustawioną na miejscu, aby uchwycić odniesienia klatki i potwierdzić trajektorię.

Potwierdź żądaną przewidywaną trajektorię wprowadzania kaniuli za pomocą oprogramowania. Wykonaj regulację pitch, roll i XY, obracając pokrętła, zgodnie z parametrami regulacji wyjściowej w oprogramowaniu. Korzystając z oprogramowania do naprowadzania MR, zmierz grubość czaszki o pożądanej trajektorii i całkowitą odległość do mózgu.

Wiercenie i wprowadzanie kaniuli do infuzji. Przed wykonaniem nacięcia użyj peelingu jodowego, aby zapobiec infekcji. Wykonaj trzycentymetrowe nacięcie na skórze głowy za pomocą skalpela pod ramką stereotaktyczną.

Ustaw ramę do włożenia wiertła, wykonując regulacje przed utworzeniem otworu dostępowego. Zdejmij i wymień środkową rurkę prowadzącą na tę, która pasuje do wiertła 3.4 mm do wiercenia. Upewnij się, że obecny jest asystent, który utrzymuje ramę na miejscu, podczas gdy chirurg wierci wiertłem ręcznym, aby zapewnić dodatkową stabilność ramy.

Ustaw ramę do drugiego włożenia wiertła, aby poszerzyć otwór zadziorów i uniknąć kolizji kostnych, które mogą zmienić trajektorię. Ustaw wiertło za pomocą wiertła 4,5 milimetra. Wymień środkową prowadnicę na tę, która pasuje do tego większego wiertła.

Utwórz 4,5-milimetrowy otwór na żarna. Przebij oponę twardą ostrym szpikulcem. Wprowadzić wstępnie zagruntowaną, kompatybilną z ramą kaniulę infuzyjną.

Upewnij się, że kaniula ma stałe neutralne lub dodatnie ciśnienie wsteczne, aby wyeliminować wprowadzane pęcherzyki powietrza. Oprogramowanie zapewnia określoną głębokość planowanemu celowi. Zmierz głębokość na kaniuli infuzyjnej kompatybilnej z ramą stereotaktyczną i użyj ogranicznika głębokości powiązanego z kaniulą.

Monitorowanie infuzji za pomocą wielokrotnych skanów MRI. Rozpocznij infuzję pożądanego środka jako wlew jednoczesny ze środkiem kontrastowym na bazie gadolinu. Wykonuj rezonans magnetyczny w regularnych odstępach czasu, aby monitorować infuzję i objętość dystrybucji środka wprowadzonego do kaniuli w mózgu, co można wywnioskować z powodu jednoczesnej infuzji gadolinu.

Hiperintensywny obszar wokół końcówki kaniuli wskazuje na obecność środka kontrastowego na bazie gadolinu. Po zakończeniu infuzji należy zatrzymać pompę. Pozwól kaniuli pozostać w mózgu przez pięć minut po zakończeniu infuzji przed usunięciem kaniuli.

Pozycja świni w skanerze MRI zapewnia chirurgowi optymalny dostęp do operacji i prześwit dla ramy stereotaktycznej i kaniuli infuzyjnej. Wizualizacja pod kontrolą rezonansu magnetycznego pozwala na precyzyjne zaplanowanie i wprowadzenie kaniuli do mózgu. Ramka stereotaktyczna jest skanowana w oprogramowaniu i dostosowywana tak, aby skutecznie dotrzeć do żądanego miejsca.

Iteracyjne międzyoperacyjne skany MRI po infuzji kaniuli pokazują, w jaki sposób wlew jest dostarczany do tkanki mózgowej. Rama stereotaktyczna pozwala na precyzyjną i kontrolowaną infuzję do modeli mózgu świni. Dzięki temu protokołowi ustaliliśmy, że parametry, takie jak szybkość infuzji lub dokładność wprowadzania kaniuli, mogą być zmieniane w czasie rzeczywistym lub wstrzymywane zgodnie z podyktowanym obrazowaniem śródzabiegowym.

System obrazowania MR w czasie rzeczywistym pozwala na dokładne określenie objętości dystrybucji. Świnie, jako duże modele zwierzęce do infuzji śledzone w rezonansie magnetycznym w czasie rzeczywistym, dają możliwość badania dostarczania leków do mózgu z dostarczaniem komórek i innych czynników o wartości translacyjnej. Wizualizacja sterowana rezonansem magnetycznym zapewnia wskazówki w czasie rzeczywistym dotyczące dostępu do mózgu świni, wprowadzenia kaniuli i monitorowania środka infuzyjnego.

Doniesiono, że proces wiercenia, deformacja tkanek i/lub przerwanie dróg istoty białej przyczyniają się do trudności i dostarczania czynnika do mózgu. Iteracyjne skany MRI podczas planowania i wprowadzania kaniuli zapewniają możliwość niewielkich korekt.