Name: Avaliando a exatidão mira no plano Focal para uma guiada por ultra-som alta intensidade focada sistema de ultrassom Phased array (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-06T14:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 8 s
Description: Aprenda a avaliar a exatidão de mira no plano focal para sistemas de ultrassom guiado por imagem de alta intensidade focada. Este protocolo utiliza transdutor auto-focado e métodos de reconstrução de imagem para garantir segurança e eficácia em aplicações clínicas.

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Este trabalho foi apoiado em parte pela Fundação Nacional de ciências naturais da China (81402522), o Shanghai chave tecnologia R & D programa (17441907400), da ciência e tecnologia Comissão do município de Xangai, Shanghai Jiao Tong University Fundo de pesquisa de engenharia médica (YG2017QN40, YG2015ZD10). Tecnologia médica Zhonghui (Shanghai) Co., Ltd. é também reconhecido pelo fornecimento do sistema de USgHIFU. Os autores agradecer Wenzhen Zhu e Junhui Dong para a preparação de fantasma e sua ajuda nos experimentos.

1. o marcador design e fabricação
<ol><li>Desenha um quadrado modelo utilizando o software de desenho auxiliado por computador. Defina cada lado como varas com comprimentos de 40 mm e espessura de 2 mm. lugar uma bola sólida com um diâmetro de 10 mm em cada canto do quadrado modelo.</li>
	<li>Use o acrilonitrila butadieno estireno fotossensíveis resina como material para impressão.</li>
	<li>Envie o arquivo de modelo 3D de um fabricante para fabricação.</li>
</ol>2. fantasma preparação
<ol><li>Anexe um cilindro de plástico com (diâmetro de 8 cm) e uma altura de 3 cm para um rodapé de acrílico com gel de silicone, tornar-se um fantasma titular à temperatura ambiente. Deixe descansar por 1 h.</li>
	<li>Fatie o músculo bovino fresco em uma forma quadrada (30 mm x 30 mm, com uma espessura de 10 mm) e ventilar por 2h evaporar a umidade.</li>
	<li>Despeje água desionizada e libertos (115 mL) em um copo, adicione 13G de acrilamida e mexa até dissolver. Adicionar 0,24 g de bis-acrilamida e mexa até dissolver. Em seguida, adicionar 0,2 mL de N, N, N', N'-tempted e misture uniformemente. Nota: Ponha uma máscara e luvas de borracha.</li>
	<li>Prepare-se 5 mL de água desionizada e libertos em outro copo, adicionar 0,3 g de persulfato de amónio e mexa até para dissolver. Cuidado: Acrilamida, bis-acrilamida, N, N, N', N'-tempted e persulfato de amónio são tóxicos. Preste muita atenção e evitar contato físico.</li>
	<li>Sucessivamente despeje 40% das soluções de etapas 2.3 e 2.4 no suporte do fantasma e mexa por 5 s. Deixe a mistura descansar por 20 min solidificar.</li>
	<li>Coloque o modelo quadrado 3D-impresso na superfície do fantasma solidificado e colocar o músculo bovino fatiado no meio do modelo. Despeje o resto da solução da etapa 2.3 no suporte do fantasma. Mova o músculo bovino e para trás para retirar o ar entre a interface do fantasma e a fatia.</li>
	<li>Despeje o resto da solução preparada no passo 2.4 no suporte do fantasma e mexa por 5 s.</li>
	<li>Ajuste a localização da musculatura bovina fatiada ao centro do fantasma na direção transversal. Deixe descansar por 20 min solidificar o fantasma.</li>
	<li>Remova o gel de silicone entre o plástico cilíndrico e o baseboard acrílico, usando uma chave de fenda.</li>
	<li>Lentamente desanexe o baseboard acrílico do plástico cilíndrico.</li>
</ol>3. instalação do sistema de USgHIFU
<ol><li>Inicie o sistema de USgHIFU a clínica.</li>
	<li>Ligar o módulo de processamento de água e definir a velocidade de circulação de água em 80 voltas/min.</li>
	<li>Encha um tanque de água cilíndrica acrílico com (diâmetro de 30 cm) e uma altura de 13 cm com desgaseificado água à temperatura ambiente (22-25 ° C).</li>
	<li>O fantasma titular na água desgaseificada e fixar o suporte firmemente.</li>
	<li>Mova o tanque de água cilíndrica para a cama de tratamento. Levantar da cama de tratamento e mover para baixo a unidade terapêutica para a água desgaseificada.</li>
</ol>4. U.S.-interativa segmentação
<ol><li>Mover a unidade terapêutica lentamente até e para baixo para se certificar de que a profundidade do plano de tratamento está localizada na interface superior do músculo bovino fatiado e transparente fantasma na imagem dos EUA.</li>
	<li>Girar a sonda de imagem dos EUA para 0° e mover o tanque de água cilíndrica para fazer o eixo de rotação (também conhecido como eixo de imagem) passam pelo ponto médio das duas varas paralelas à imagem dos Estados Unidos.</li>
	<li>Girar a imagem sonda a 90° e mover o tanque de água cilíndrica para fazer o eixo de rotação passa pelo ponto médio das duas varas paralelas à imagem dos Estados Unidos.</li>
	<li>Reconstrua a imagem dos EUA no plano de tratamento na profundidade de foco geométrico.</li>
	<li>Verifique se as quatro bolas são claramente demonstradas na imagem dos EUA reconstruído e se o alvo está localizado no centro do modelo quadrado. Nota: O centro do alvo é predeterminado no centro da imagem reconstruída. A bola é determinada por um círculo com um diâmetro de 10 mm, o valor médio de cinza que é mais alto em uma 15 x 15 mm quadrada. O centro do modelo quadrado é determinado pela diagonal das quatro esferas da imagem reconstruída.</li>
	<li>Mova o tanque de água de acordo com a posição relativa entre o alvo e a escadaria quadrada modelo e repetição, 4.4 e 4.5.</li>
	<li>Levante a unidade terapêutica e colocar o músculo de suínos com uma espessura de cerca de 30 mm acima do fantasma. Em seguida, mova para baixo a unidade terapêutica, até a profundidade de foco geométrico é 3 mm abaixo da superfície superior do músculo bovino fatiado. Nota: A correção focal 3 mm ao longo do caminho do feixe é estimada de acordo com a espessura do músculo de suínos com base na fórmula empírica de um anterior de estudo19.</li>
</ol>5. sonication HIFU
<ol><li>Selecione os seguintes parâmetros de sonication: duração do pulso (400 ms), ciclo de dever (80%), acústico (400 W) de potência e refrigeração de tempo entre o sonication dos sucessivos pontos focais (30 s).</li>
	<li>Defina o tempo de exposição para os pontos focais no destino.<ol>
<li>Repita o procedimento para três alvos concêntricos regulares hexagonais com respectivas diagonais de 5,4 mm, 9 mm e 12,6 mm. tempos de exposição Set de 2.0 s, 2,5 s e 3.0 s para os pontos focais localizados no hexágono interno, médio e externo, respectivamente e 2.0 s para foc Al local no centro geométrico do phased array.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Inicie o sonication e colocar um pé no pedal do pé para sonication HIFU.</li>
	<li>Observe a mudança de ecogenicidade na imagem dos EUA até os sonications sejam concluídas.</li>
</ol>6. a avaliação da precisão segmentação do sistema de phased-array USgHIFU
<ol><li>Buscar o titular fantasma e pressione suavemente o fantasma para tirá-lo.</li>
	<li>Dividi o fantasma ao longo do plano de tratamento, usando uma faca.</li>
	<li>Digitalize o plano de tratamento do fantasma que contém o músculo bovino fatiado.</li>
	<li>Processar a imagem digitalizada usando o software de matemática e extrair os limites do alvo e lesão.</li>
	<li>Calcule a distância intercenter dc e a máxima superação do limite alvo db. Nota: dc é a distância entre os centros do alvo e seu respectivo lesão. d b é o máximo de superação a distância entre o limite da lesão e seu respectivo alvo.</li>
	<li>Calcular a relação entre as áreas de lesão, dentro e fora do alvo para a área de alvo como ηeu = (SA ∩ SP) / SP e ηO = (SA - SA ∩ SP) / SP, respectivamente. Nota: SP indica a área-alvo, S.A representa a área de lesão.</li>
</ol>

<ol><li>Wang, S. B., He, C. C., Li, K., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+a+112-channel+phased-array+ultrasonography-guided+focused+ultrasound+system+in+combination+with+switch+of+ultrasound+imaging+plane+for+tissue+ablation%5BTitle%5D)+AND+%222014+Symposium+on+Piezoelectricity%2C+Acoustic+Waves%2C+and+Device+Applications+%28SPAWDA%29%22%5BJournal%5D)">Design of a 112-channel phased-array ultrasonography-guided focused ultrasound system in combination with switch of ultrasound imaging plane for tissue ablation.</a> 2014 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications (SPAWDA). , 134-137 (2014).</li>
<li>Choi, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Portable+high-intensity+focused+ultrasound+system+with+3D+electronic+steering%2C+real-time+cavitation+monitoring%2C+and+3D+image+reconstruction+algorithms%3A+a+preclinical+study+in+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonography%22%5BJournal%5D)">Portable high-intensity focused ultrasound system with 3D electronic steering, real-time cavitation monitoring, and 3D image reconstruction algorithms: a preclinical study in pigs.</a> Ultrasonography. 33 (3), 191-199 (2014).</li>
<li>Hand, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+random+phased+array+device+for+delivery+of+high+intensity+focused+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">A random phased array device for delivery of high intensity focused ultrasound.</a> Physics in Medicine and Biology. 54 (19), 5675-5693 (2009).</li>
<li>Khokhlova, V. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+HIFU+transducers+to+generate+specific+nonlinear+ultrasound+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+Procedia%22%5BJournal%5D)">Design of HIFU transducers to generate specific nonlinear ultrasound fields.</a> Physics Procedia. 87, 132-138 (2016).</li>
<li>Melodelima, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+ablation+by+high-intensity-focused+ultrasound+using+a+toroid+transducer+increases+the+coagulated+volume+results+of+animal+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Thermal ablation by high-intensity-focused ultrasound using a toroid transducer increases the coagulated volume results of animal experiments.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 35 (3), 425-435 (2009).</li>
<li>McDannold, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uterine+leiomyomas%3A+MR+imaging-based+thermometry+and+thermal+dosimetry+during+focused+ultrasound+thermal+ablation%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Uterine leiomyomas: MR imaging-based thermometry and thermal dosimetry during focused ultrasound thermal ablation.</a> Radiology. 240 (1), 263-272 (2006).</li>
<li>Köhler, M. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volumetric+HIFU+ablation+under+3D+guidance+of+rapid+MRI+thermometry%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Volumetric HIFU ablation under 3D guidance of rapid MRI thermometry.</a> Medical Physics. 36 (8), 3521-3535 (2009).</li>
<li>Lu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Image-guided+256-element+phased-array+focused+ultrasound+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Engineering+in+Medicine+and+Biology+Magazine%22%5BJournal%5D)">Image-guided 256-element phased-array focused ultrasound surgery.</a> IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 27 (5), 84-90 (2008).</li>
<li>Tong, S., Downey, D. B., Cardinal, H. N., Fenster, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional+ultrasound+prostate+imaging+system%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional ultrasound prostate imaging system.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 22 (6), 735-746 (1996).</li>
<li>Sakuma, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Navigation+of+high+intensity+focused+ultrasound+applicator+with+an+integrated+three-dimensional+ultrasound+imaging+system%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Image+Computing+and+Computer-Assisted+Intervention%22%5BJournal%5D)">Navigation of high intensity focused ultrasound applicator with an integrated three-dimensional ultrasound imaging system.</a> Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. , 133-139 (2002).</li>
<li>Masamune, K., Kurima, I., Kuwana, K., Yamashita, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HIFU+positioning+robot+for+less-invasive+fetal+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Procedia+CIRP%22%5BJournal%5D)">HIFU positioning robot for less-invasive fetal treatment.</a> Procedia CIRP. 5, 286-289 (2013).</li>
<li>Li, K., Bai, J. F., Chen, Y. Z., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+calibration+of+targeting+errors+for+an+ultrasound-guided+high-intensity+focused+ultrasound+system%5BTitle%5D)+AND+%222017+IEEE+International+Symposium+on+Medical+Measurements+and+Applications+%28MeMeA%29%22%5BJournal%5D)">The calibration of targeting errors for an ultrasound-guided high-intensity focused ultrasound system.</a> 2017 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA). , 10-14 (2017).</li>
<li>Ellens, N. P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+targeting+accuracy+of+a+preclinical+MRI-guided+focused+ultrasound+system%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">The targeting accuracy of a preclinical MRI-guided focused ultrasound system.</a> Medical Physics. 42 (1), 430-439 (2015).</li>
<li>McDannold, N., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quality+assurance+and+system+stability+of+a+clinical+MRI-guided+focused+ultrasound+system%3A+Four-year+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Quality assurance and system stability of a clinical MRI-guided focused ultrasound system: Four-year experience.</a> Medical Physics. 33 (11), 4307-4313 (2006).</li>
<li>Gorny, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR+guided+focused+ultrasound%3A+technical+acceptance+measures+for+a+clinical+system%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">MR guided focused ultrasound: technical acceptance measures for a clinical system.</a> Physics in Medicine and Biology. 51 (12), 3155-3173 (2006).</li>
<li>Kim, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR+thermometry+analysis+of+sonication+accuracy+and+safety+margin+of+volumetric+MR+imaging-guided+high-intensity+focused+ultrasound+ablation+of+symptomatic+uterine+fibroids%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">MR thermometry analysis of sonication accuracy and safety margin of volumetric MR imaging-guided high-intensity focused ultrasound ablation of symptomatic uterine fibroids.</a> Radiology. 265 (2), 627-637 (2012).</li>
<li>Chauhan, S., ter Haar, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FUSBOTUS%3A+empirical+studies+using+a+surgical+robotic+system+for+urological+applications%5BTitle%5D)+AND+%22AIP+Conference+Proceedings%22%5BJournal%5D)">FUSBOTUS: empirical studies using a surgical robotic system for urological applications.</a> AIP Conference Proceedings. 911, 117-121 (2007).</li>
<li>An, C. Y., Syu, J. H., Tseng, C. S., Chang, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+ultrasound+imaging-guided+robotic+HIFU+ablation+experimental+system+and+accuracy+evaluations%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Bionics+and+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">An ultrasound imaging-guided robotic HIFU ablation experimental system and accuracy evaluations.</a> Applied Bionics and Biomechanics. 2017, 5868695(2017).</li>
<li>Li, D. H., Shen, G. F., Bai, J. F., Chen, Y. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focus+shift+and+phase+correction+in+soft+tissues+during+focused+ultrasound+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Focus shift and phase correction in soft tissues during focused ultrasound surgery.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 58 (6), 1621-1628 (2011).</li>
<li>N'Djin, W. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Utility+of+a+tumor-mimic+model+for+the+evaluation+of+the+accuracy+of+HIFU+treatments.+results+of+in+vitro+experiments+in+the+liver%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Utility of a tumor-mimic model for the evaluation of the accuracy of HIFU treatments. results of in vitro experiments in the liver.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 34 (12), 1934-1943 (2008).</li>
<li>Tang, T. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+method+for+absolute+accuracy+evaluation+of+a+US-guided+HIFU+system+with+heterogeneous+phantom%5BTitle%5D)+AND+%222016+IEEE+International+Ultrasonics+Symposium+%28IUS%29%22%5BJournal%5D)">A new method for absolute accuracy evaluation of a US-guided HIFU system with heterogeneous phantom.</a> 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). , 1-4 (2016).</li>
<li>Li, K., Bai, J. F., Chen, Y. Z., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+evaluation+of+targeting+accuracy+of+an+ultrasound-guided+phased-array+high-intensity+focused+ultrasound+system%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Acoustics%22%5BJournal%5D)">Experimental evaluation of targeting accuracy of an ultrasound-guided phased-array high-intensity focused ultrasound system.</a> Applied Acoustics. 141, 19-25 (2018).</li>
</ol>

Xiang Ji é um consultor pago para Zhonghui tecnologia médica (Shanghai) Co., Ltd. Os outros autores não têm nada a divulgar.

Componentes de robóticas têm sido utilizados para sistemas de USgHIFU extracorpóreas. Para avaliar a precisão de alvo de tais sistemas, referência marcadores11,12,18, tecido in-vitro17, tumor-imitar modelos e fantasmas sensíveis à temperatura foram usadas sozinhos ou em combinação 10,20. Comparado com os protocolos nesses estudos, este método é ma...

O phased array é cada vez mais concebido e equipado em HIFU sistemas1,2,3,4,5,6,7. Em sistemas de fases-matriz de USgHIFU, uma sonda de imagem dos EUA é geralmente montada no furo central do esférico HIFU transdutor1,2,8. A sonda é rotativo para reconstrução de direcionamento e imagem do espaço tridimensional9. Direcionamento precisos é necessário para a segurança e a eficácia do tratamento de HIFU. No entanto, a maioria dos estudos para a avaliação da precisão de direcionamento foram executada para sistemas HIFU guiada por ressonância magnética ou USgHIFU configurado com um auto foco HIFU transdutor10,11, 12 , 13 , 14 , 15 , 16. o objetivo do método descrito abaixo é para avaliar a precisão de mira no plano focal para sistemas de phased array USgHIFU.
Um fantasma bovina músculo/marcador-incorporado ao longo do caminho do feixe clinicamente relevante é usado na avaliação da precisão direcionamento de um sistema de matriz em fases clínico USgHIFU. Um modelo quadrado com quatro bolas nos cantos é fabricado e incorporado, em combinação com músculo bovino, no fantasma transparente. Um hexágono regular é selecionado como o destino com base nas posições dos centros das quatro esferas identificados na imagem reconstruída E.U. sobre o plano de tratamento. Após sonications de HIFU, o plano de tratamento do fantasma é digitalizado, e o limite da lesão, bem como as posições das quatro esferas, podem ser determinadas na imagem digitalizada. A precisão do alvo pode ser avaliada medindo-se a distância entre os centros de destino e a lesão, bem como três parâmetros derivados.
O método é mais simples do que a medição do erro direcionamento usando movimento robótico com uma referência específica objeto11,17,18 e mais clinicamente relevantes em comparação com o método baseiam em único focal ablação local em um fantasma homogênea10. Esse método pode ser usado na avaliação da exactidão direcionamento dos sistemas de phased array USgHIFU. Ele pode ser usado também para outros sistemas de USgHIFU equipados com transdutores HIFU auto focados.

<table><tbody><tr><td>Placa de base acrílica</td><td></td> Acrylamide <td></td> Amresco D403-2 LAO NIAO STORES personalizada <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> Tanque de água cilíndrico de acrílico&nbsp;<td></td></tr><tr><td></td><td>LAO NIAO STORES</td><td>personalizado</td><td></td></tr><tr><td>Persulfato de amônio</td><td>Yatai United Chemical Co., Ltd (Wuxi, China)</td><td>2017-03-01</td><td></td></tr><tr><td>Copo</td><td>Leste China Chemical Reagent Instrument Store</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bis-acrilamida</td><td>Amresco</td><td>M0172</td><td></td></tr><tr><td>Músculo bovino</td><td>Mercado</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tábua de cortar</td><td>JIACHI</td><td>JC-ZB40</td><td></td></tr><tr><td>Plástico cilíndrico&nbsp; suporte fantasma</td><td>QIYINPAI</td><td>personalizado</td><td></td></tr><tr><td>Água</td><td></td><td></td> desgaseificada <td>desgaseificada feita pelo sistema USgHIFU</td></tr><tr><td>Equilíbrio elétrico</td><td>YINGHENG</td><td>11119453359</td><td></td></tr><tr><td>haste de vidro</td><td>Leste China Instrumento de reagente químico Faca de loja</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>SHIBAZI</td><td>SL1210-C</td><td></td></tr><tr><td>Máscara</td><td>Medicom</td><td>2498</td><td></td></tr><tr><td>N, N, N ', N ' &ndash; Tetrametiletilenodiamina</td><td>Zhanyun Chemical Co., Ltd (Xangai, China)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Luva de borracha</td><td>AMMEX</td><td>YZB / MAL 0587-2018</td><td></td></tr><tr><td>Scanner</td><td>Fuji Xerox</td><td>DocuPrint M268dw</td><td></td></tr><tr><td>Chave de fenda</td><td>Stanley</td><td>T6</td><td></td></tr><tr><td>Sílica gel</td><td>GE</td><td>381</td><td></td></tr><tr><td>Modelo quadrado</td><td>QIYINPAI</td><td>personalizado</td><td></td></tr><tr><td>Colheres de aço inoxidável</td> Loja <td></td><td></td>de <td>instrumentos de reagentes químicos da China</td></tr><tr><td>Leste da China</td><td>Loja de instrumentos</td><td></td><td></td>de reagentes químicos da China</tr><tr>do <td>leste</td><td></td><td></td><td>Mercado de músculos suínos</td></tr><tr><td>Sistema USgHIFU</td><td>Zhonghui Medical Technology (Shanghai) Co., Ltd.</td><td>SUA-I</td><td></td></tr></tbody></table>

avaliando a exatidão mira no plano focal para uma guiada por ultra-som alta intensidade focada sistema de ultrassom phased array

Evaluating Targeting Accuracy in the Focal Plane for an Ultrasound-guided High-intensity Focused Ultrasound Phased-array System

Phased arrays são cada vez mais usados como transdutores de ultra-som focalizado de alta intensidade (HIFU) em extracorpórea guiada por ultra-som HIFU (USgHIFU) sistemas existentes. Os transdutores HIFU em tais sistemas são geralmente esféricos em forma com um furo central, onde uma sonda de imagem dos EUA é montada e pode ser rodada. A imagem no plano de tratamento pode ser reconstruída através da sequência de imagem adquirida durante a rotação da sonda. Portanto, o plano de tratamento pode ser feito sobre as imagens reconstruídas. A fim de avaliar a precisão de mira no plano focal de tais sistemas, o protocolo de um método usando um bovino músculo e incorporado no marcador fantasma é descrito. No fantasma, quatro esferas contínuas nos cantos de um modelo de resina quadrada servem como os marcadores de referência da imagem reconstruída. O alvo deve ser movido para que tanto o seu centro e o centro do modelo quadrado podem coincidir de acordo com suas posições relativas da imagem reconstruída. Músculo de suínos com uma espessura de cerca de 30 mm é colocado acima do fantasma para imitar o caminho do feixe em situações clínicas. Depois sonication, o plano de tratamento no fantasma é digitalizado e o limite da lesão associada é extraído a partir da imagem digitalizada. A precisão do alvo pode ser avaliada medindo-se a distância entre os centros de destino e a lesão, bem como três parâmetros derivados. Este método só não é possível avaliar a precisão de direcionamento do destino consiste em vários pontos focais ao invés de um único ponto focal em um caminho de feixe clinicamente relevantes do sistema de fases-matriz USgHIFU, mas também pode ser usada na avaliação pré-clínica ou manutenção regular dos sistemas de USgHIFU configurado com transdutor HIFU phased-array ou auto foco.

Fizemos os phantoms dedicado para avaliar a precisão de direcionamento de um sistema de matriz em fases clínica USgHIFU com os destinos de três tamanhos diferentes. Figura 1 exibe a imagem dos EUA em ângulos de 0 ° e 90 °. As interfaces são claras, e as varas do modelo quadrado são brilhantes nas imagens dos EUA. A Figura 2 demonstra a imagem dos EUA reconstruído no plano de tratamento e os pontos focais do alvo maior. Os centros...

Este estudo descreve um protocolo para avaliar a precisão de mira no plano focal de um sistema de fases-matriz guiada por ultra-som ultrasound focalizado de alta intensidade.

Avaliando a exatidão mira no plano Focal para uma guiada por ultra-som alta intensidade focada sistema de ultrassom Phased array

Phased arrays are increasingly used as high-intensity focused ultrasound (HIFU) transducers in the existing extracorporeal ultrasound-guided HIFU ...

O direcionamento preciso é essencial para garantir segurança e eficácia para sistemas de ultrassom focados em imagem e de alta intensidade. Nosso protocolo pode avaliar na precisão de segmentação de sistemas de matriz de fase de ultrassom focados em ultrassom orientados por ultrassom de alta intensidade. Esta técnica pode ser usada para avaliar a precisão de direcionamento no plano de tratamento, levando em consideração os caminhos teciduais clinicamente relevantes.Este método pode ser aplicado a sistemas de ultrassom focados em ultrassom, com um transdutor auto-focado usando diferentes métodos de reconstrução de imagem de ultrassom. A demonstração visual deste método pode ajudar outras pessoas a entender completamente o protocolo, especialmente como determinar a localização do alvo na imagem de ultrassom reconstruída. Antes de fazer o fantasma, forja o modelo.Este modelo impresso em 3D é um quadrado com comprimentos laterais de 40 milímetros. Uma bola sólida está em cada canto. Com o modelo em mãos, faça o suporte fantasma.Para isso, obtenha uma placa de base acrílica e um cilindro de plástico de oito centímetros de diâmetro que tenha três centímetros de altura. Use gel de sílica para anexá-los para formar um suporte. Deixe a assembleia descansar por uma hora.Agora, siga em frente para fazer o fantasma de músculo bovino fresco. Corte o músculo em um quadrado com lados de 30 milímetros e 10 milímetros de espessura. Ventile o tecido com um ventilador por duas horas para evaporar a umidade.Em seguida, prepare-se para trabalhar com produtos químicos perigosos. Despeje água desgassada e deionizada em um béquer. Adicione acrilamida e mexa até dissolver.Em seguida, adicione bis-acrilamida e mexa até dissolver. Por fim, adicione tetrametetilenodiamina e mexa até que a solução esteja uniforme. Esta é a solução um.Em outro béquer com água desgassada e desionizada, adicione persulfito de amônio e mexa para dissolver. Esta é a solução dois. Quando o fantasma se solidificar, recupere o modelo impresso em 3D e coloque-o na superfície fantasma.Com o modelo no lugar, o próximo passo é colocar o músculo bovino fatiado no meio do modelo. Despeje o resto da solução um no suporte fantasma. Mova o músculo bovino para remover o ar na interface do fantasma e da fatia.Continue despejando o restante da solução dois no suporte fantasma. Então, mexa por cinco segundos. Ajuste a localização do músculo para estar no centro do fantasma, e deixe tudo descansar por 20 minutos para solidificar.Uma vez solidificado, use uma chave de fenda para remover o gel de sílica, segurando o cilindro e a base juntos, e lentamente desprender os dois. Inicie o sistema de ultrassom focado em ultrassom, orientado por ultrassom de alta intensidade. Ligue o módulo de processamento de água e defina a velocidade de circulação.Para continuar, tenha um tanque cilíndrico cheio de água desgaseada à temperatura ambiente. O diâmetro do tanque é de 30 centímetros, e sua altura é de 13 centímetros. Pegue o porta-fantasmas e coloque-o na água desgaseada.Tome medidas para garantir que o suporte esteja bem colocado no lugar. Em seguida, mova o leito de tratamento e a unidade terapêutica para permitir a imagem do fantasma. O balão da unidade terapêutica deve estar imerso na água desgaseada.Prepare-se com uma amostra de músculo suíno antes de continuar. A amostra deve ter cerca de 100 milímetros de comprimento e ter cerca de 30 milímetros de espessura. Coloque a amostra de lado, e mova lentamente a unidade terapêutica para cima e para baixo.O objetivo é garantir que o plano de tratamento esteja na interface superior do músculo bovino fatiado e do fantasma. Com a sonda de imagem de ultrassom a zero graus, mova o reservatório de água para fazer o eixo de imagem passar pelo meio das duas linhas paralelas na imagem. Em seguida, gire a sonda de imagem para 90 graus.Em seguida, mova o tanque para fazer o eixo passar pelo meio das duas linhas paralelas na imagem. Reconstrua a imagem do ultrassom no plano de tratamento na profundidade do foco geométrico. Verifique se as quatro bolas estão claramente mostradas na imagem reconstruída.Além disso, verifique se o alvo está localizado no centro do modelo quadrado. Quando estiver pronto, levante a unidade terapêutica para colocar o músculo suíno acima do fantasma. Aqui, o músculo suíno está em posição e pronto para os próximos passos.Mova a unidade terapêutica de volta à posição para a imagem. Organize a profundidade do foco geométrico para estar três milímetros abaixo da superfície superior do músculo bovino. Continue definindo os parâmetros para a sônica de ultrassom focada em alta intensidade, incluindo a duração do pulso e a potência, entre outros.Defina o tempo de exposição para o alvo virtual hexagonal escolhido e um tempo de exposição de dois segundos para o ponto focal no centro geométrico da matriz de fase. Inicie a sônica e coloque um pé no pedal do pé do instrumento de sônicação. Durante a sônicação, observe e regisse a imagem do ultrassom para permitir a comparação da ecogenicidade de diferentes amostras.Remova o fantasma antes de usar fantasmas preparados da mesma forma para repetir os passos de sônica com os outros alvos virtuais. Esta é uma imagem de ultrassom em um ângulo de zero graus. Uma imagem de ultrassom em um ângulo de 90 graus é semelhante.Ambas as imagens mostram interfaces claras entre o músculo suíno, o músculo fantasma e o músculo bovino. Além disso, as varas do modelo quadrado são brilhantes. Esta é a imagem reconstruída no plano de tratamento.Os círculos azuis englobam o maior valor médio cinza nos quadrados vermelhos e identificam as posições das quatro bolas do modelo. Os círculos azuis também determinam o centro do modelo quadrado, que é o centro dos alvos. Os quadrados marrons indicam os pontos focais no maior alvo hexagonal regular.Determinar a localização das quatro bolas na imagem de ultrassom reconstruída é importante para combinar o centro de destino com o centro modelo. Os materiais químicos utilizados para a preparação fantasma são ligeiramente perigosos. Uma máscara e luvas devem ser usadas durante o procedimento.

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Engenharia

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Avaliando a exatidão mira no plano Focal para uma guiada por ultra-som alta intensidade focada sistema de ultrassom Phased array (Vídeo) | JoVE Journal

Avaliando a exatidão mira no plano Focal para uma guiada por ultra-som alta intensidade focada sistema de ultrassom Phased array

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