Магнитно-Assisted дистанционным управлением отклонения Совет микрокатетер при магнитно-резонансной томографии

Общей целью данного эксперимента является разработка и тестирование системы управления для улучшения управления эндоваскулярными катетерами при интервенционной МРТ. Это достигается путем изготовления микрокатетеров с крошечными электромагнитами на кончиках в качестве второго шага. Микрокатетеры прикреплены к специально разработанной системе управления для дистанционно управляемой навигации.

Далее микрокатетеры управляются в водяных банях и перемещаются в фантомах, которые моделируют условия в кровеносных сосудах пациентов. Результаты экспериментов на водяной бане показывают предсказуемые отклонения кончиков катетеров в зависимости от количества и полярности электрического тока, подаваемого на микрокатушки рулевого управления. Успешная навигация в судовых фантомах демонстрирует способность управлять катетером.

Основное преимущество навигации под контролем МРТ по сравнению с обычной рентгенэндоваскулярной катетерной навигацией заключается в том, что МРТ позволяет специалисту по вмешательству получить важную информацию, такую как информация о перфузии и диффузии, в режиме реального времени, тем самым помогая принимать наилучшие возможные внутрипроцедурные решения. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области интервенционной МРТ, например, может ли возможность удаленного управления кончиком катетера повысить эффективность современных интервенционных процедур МРТ. Потенциальное применение включает эндоваскулярное лечение инсульта, опухоли и сердечной аритмии.

Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, будут испытывать трудности, потому что это очень уникальный подход к интервенционному руководству. Чтобы начать изготовление микрокатушки, приобретите коммерчески доступный микрокатетер для подложки. Убедитесь, что катетеры не имеют компонентов Ферриса, считаются магнитно-резонансными или mr.Safe

и варьируются в размерах от 2,3 до 3,0 французских размеров. Используйте систему распыления, чтобы нанести затравочный слой меди на изоляционную трубку из полиамида или Illumina диаметром один-два миллиметра с внешним диаметром. Применение фоторезиста и нанесение рисунка на медь, как описано в текстовом протоколе, позволяет изготавливать как соленоиды, так и медные узоры Хельма Холта.

Продолжайте следовать инструкциям по сборке в текстовом протоколе для добавления изолирующей трубки к кончику микрокатетера с термоусадочной пленкой и вставки медной проволоки. После присоединения проводов микрокатушки к модифицированной трехфутовой телефонной розетке, изготовление микрокатушки завершено для испытаний микрокатушки in vitro в водяной бане. Для начала сделайте небольшое отверстие в центре бортика пластикового тазика примерно в пяти сантиметрах от дна.

Вставьте через отверстие сосудистую оболочку из 11 французских Avanti cordes. Разрежьте дистальный конец сосудистой оболочки, оставив кусок длиной четыре сантиметра, уходящий в таз. В конце тубуса прикрепите вращающийся кровоостанавливающий клапан или два клапана EORs для стабилизации расположения микрокатетера.

Наполните таз дистиллированной водой, обеспечив полное погружение аппарата. Введите катетер со спиральным наконечником через сосудистую оболочку и клапан. Измерьте и запишите неограниченную длину микрокатетера, идущего от клапана в водяную баню.

Поместите водяную баню с системой микрокатетеров внутрь магнита МР-сканера и ориентируйте относительно отверстия магнита. Подключите модифицированный трехфутовый телефонный кабель, прикрепленный к катетеру, к 25-футовой линии передачи телефонного кабеля RJ 11 с помощью двусторонней телефонной розетки. Далее проложите линии передачи через волнововод.

Теперь подключите другой конец 25-футового телефонного кабеля к двойному регулируемому источнику питания, чтобы подать до одного ампера тока на устройство, а затем поместите источник питания за пределы МР-сканера. За пределами линии в пять гауссов. Выполняйте визуализацию с помощью клинической МР-системы 1,5 Тесла.

Подайте ток менее 50 миллиампер, чтобы визуализировать положение кончика катетера под МРТ. Небольшой магнитный момент будет создаваться на кончике катетера для визуализации отчетливого артефакта, изменяющейся формы в зависимости от того, какие катушки находятся под напряжением. Подайте переменное количество тока в диапазоне плюс-минус 100 миллиампер от двойного источника питания Lambda к катушкам и наблюдайте за отклонением наконечника в установке водяной бани, поскольку отклонение наконечника происходит почти мгновенно, ток нужно прикладывать всего на одну-две секунды.

Чтобы визуализировать максимальное отклонение, повторяйте и записывайте последовательные приложения заданных величин тока для получения MR. С помощью 2D снимка мелькает последовательность, которую можно найти в тексте. В качестве заключительного шага проанализируйте и измерьте угловые отклонения изображений, полученных с помощью различных компьютерных приложений для испытаний in vitro микрокатушки в фантомной конструкции сосуда, полом фантоме сосуда с Y-образным пересечением из резиновой трубки. Перед экспериментом заполните сосуд фантомом молярного раствора гадолиния 0,0102 молярного контрастного вещества в дистиллированной воде.

Чтобы создать контраст между фантомными сосудами и фоном, соберите микрокатетерную систему. Подсоедините катетер к источнику питания и расположитесь, как показано ранее в видео. Расположите кончик микрокатетера у основания отверстия сосуда.

Поместите фантом внутрь магнита МР-сканера и ориентируйте его относительно отверстия магнита. Используйте ту же процедуру МРТ, что и для водяной бани, за исключением одновременного нажатия на конец ступицы катетера вручную, что позволяет механически продвигаться через фантом сосуда в точке ответвления сосуда. Приложите достаточное количество тока, чтобы успешно отклонить кончик катетера в нужный сосуд.

Введите кончик катетера в этот сосуд, вручную надавливая на конец катетера. Втяните кончик катетера к раздвоению сосуда и повторите в противоположной ветви. Угол отклонения от нуля до 90 градусов должен наблюдаться при подаче тока тока мощностью от 50 до 300 миллиампер, подаваемого одновременно на обе катушки комбинированной системы соленоида и микрокатетера Helm Hols.

Здесь наблюдается прогиб кончика катетера при приложении тока. Хорошо виден блюминг артефакта от катушки, находящейся под напряжением. Увеличение приложенного тока должно привести к увеличению угла отклонения микрокатетера, в то время как изменение полярности тока должно привести к отклонению в прямо противоположном направлении, как это наблюдается при положительном токе.

На этом видео показано переднее заднее отклонение катетера при применении тока в водяной бане 50 миллиампер и 100 миллиампер, что привело к постоянным отклонениям на 10 градусов и 14,5 градусов соответственно. Положительный ток вызывает прогиб кончика в передней плоскости, а отрицательный ток приводит к прогибу в задней плоскости. На рисунке показано отклонение правого левого катетера в водяной бане, применение тока в 50 миллиампер и 100 миллиампер привело к постоянным отклонениям на 11,5 и 17 градусов соответственно.

Положительный ток вызывает прогиб наконечника в правой плоскости, а отрицательный ток приводит к прогибу в левой плоскости, как показано здесь. Отклонение катетера и рулевое управление можно контролировать с помощью судна. Фантомный ток подается на спиральный наконечник катетера, вызывая визуализацию блюма.

Катетер механически усовершенствован, и ток подается для того, чтобы вызвать отклонение в нижней ветви сосуда. Затем катетер втягивается под действием обратной полярности тока. Катетер отклоняется и продвигается в верхнюю ветвь сосуда, здесь показано отклонение катетера в фантоме бифуркации.

Ток, подаваемый на катетер, позволяет успешно нацеливаться и продвигаться в левую ветвь сосуда фантома. Затем катетер втягивается в точку ветвления и направляется в правую ветвь сосуда. После этой процедуры отклонение катетера может быть выполнено в более сложных сосудистых фантомах под контролем МРТ для дальнейшего изучения судоходности катетерной системы после ее разработки.

Этот метод проложил путь исследователям в области нейроинтервенционной радиологии и интервенционной радиологии к изучению интервенционной МРТ в качестве терапевтического метода. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как предсказуемые отклонения кончика катетера производятся с помощью этой катетерной системы с микроспиралью. Не забывайте, что работа с лазерным лезвием может быть чрезвычайно опасной, и что необходимо постоянно носить надлежащее защитное снаряжение.