21 августа 2018 г.
Точной и эффективной визуализации инвазивных медицинских приборов чрезвычайно важное значение для многих УЗИ руководствуясь минимально инвазивных процедур. Здесь представлен метод для локализации пространственное положение кончика иглы относительно ультразвуковой визуализации зонд.
Этот метод может помочь ответить на ключевые клинические вопросы об отслеживании ультразвуковой иглы, даже когда игла находится за пределами плоскости визуализации. Главное преимущество данной методики заключается в том, что она помогает исключить осложнения и травмы, которые могут возникнуть из-за плохо отслеженных иглопробивателей. Вместе со мной эту процедуру будет демонстрировать Саниш Мэтьюз, научный сотрудник Университетского колледжа Лондона.
Начните с выбора оптоволоконного ультразвукового гидрофона, состоящего из одномодового оптического волокна с оптическим резонатором Фабри-Перо на дистальном конце. С помощью скальпеля частично снимите оболочку 900 мкм по длине оптоволоконного гидрофона близко к его дистальному концу, чтобы обнажить буферный слой, до тех пор, пока гидрофон не сможет поместиться внутри игольчатой канюли. Затем прикрепите медицинскую иглу горизонтально к ручному горизонтальному столику и с помощью стереомикроскопа визуализируйте кончик иглы с оптическим доступом микроскопа, выровненным горизонтально и перпендикулярно игле, вращая иглу вокруг своей оси по мере необходимости, пока не станет виден скос.
Держа в поле зрения дистальный конец иглы, вставьте волоконно-оптический ультразвуковой приемник через канюлю адаптера Tuohy-Borst Sidearm, а затем через приманочный соединитель иглы до тех пор, пока чувствительная область гидрофона не окажется проксимальнее скошенной поверхности иглы. Прикрепите гидрофон к ступилю трансляции полиимидной лентой, чтобы избежать смещения устройства внутри иглы. Вертикально приложите пипетку объемом 20 микролитров к вертикальному столику для трансляции кончиком вниз и используйте как горизонтальные, так и вертикальные ступени для переноса, чтобы расположить наконечник микропипетки до тех пор, пока он не окажется рядом с оптоволоконным гидрофоном и примерно на 0,5 миллиметра проксимальнее чувствительной области на дистальном конце.
Поместите каплю оптического клея на проксимальный конец микропипетки и отрегулируйте иглу так, чтобы обеспечить прямой путь от наконечника микропипетки к оптоволоконному ультразвуковому приемнику. Затем с помощью шприца объемом 10 миллилитров медленно введите клей с дистального конца микропипетки в оптоволоконный ультразвуковой приемник, стараясь не наносить клей на зону восприятия или не окклюзировать канюлю, и освещать кончик иглы ультрафиолетовым светом, пока оптический клей не затвердеет. Чтобы интегрировать гидрофон в систему визуализации, подключите гидрофон к оптической консоли, а специальный ультразвуковой зонд — к ультразвуковой консоли.
Чтобы подтвердить, что гидрофон готов к клиническому применению, выберите режим работы ультразвукового зонда для визуализации, и добавьте в зонд ультразвуковой гель. Затем добавьте воду в фантом ультразвукового исследования плода, чтобы имитировать амниотическую жидкость, и выберите B-режим визуализации на зонде. Определите амниотическую жидкость в фантоме в качестве мишени для введения.
Затем введите иглу в направлении цели введения с помощью переключателя на пользовательском датчике, чтобы непрерывно переключаться между режимами визуализации и слежения. В этом репрезентативном эксперименте игла была введена в полость матки, и кончик был отслежен по траектории, которая достигала расстояния от плоскости 15 миллиметров и глубины 38 миллиметров. Кодирование Голея улучшило отношение сигнал/шум, увеличив его в 7,5 раз по сравнению с обычным биполярным возбуждением.
Затем 3D-отслеживаемые положения кончиков игл были наложены на 2D-ультразвуковое изображение с использованием крестов с шириной, указывающей на расстояния вне плоскости, и цветами, указывающими на плоскость изображения. Ультразвуковое слежение — это метод, который позволяет практикующим медсестрам во многих клинических областях точно определять местоположение медицинских устройств в организме относительно плана ультразвуковой визуализации. После просмотра этого видео вы должны иметь хорошее представление о ключевых шагах, связанных с интеграцией оптоволоконного гидрофона в клиническую иглу для обеспечения ультразвукового отслеживания.
Компактный ультразвуковой датчик с элементами датчика, примыкающими к основной матрице изображений, и интуитивно понятный пользовательский интерфейс полезны для обеспечения совместимости с клиническим рабочим процессом.
В данной статье представлен метод точного определения пространственного положения кончика иглы относительно ультразвукового датчика, что имеет решающее значение для проведения минимально инвазивных процедур под контролем УЗИ. Данный метод направлен на улучшение отслеживания иглы, даже когда она находится вне плоскости визуализации, что позволяет снизить количество осложнений, связанных с неточным введением иглы.
Надежная локализация устройства во время интервенций под контролем ультразвука имеет решающее значение для минимизации процедурных рисков и обеспечения безопасности тканей в трансляционных и доклинических исследованиях. Трехмерное ультразвуковое отслеживание кончика иглы с помощью оптоволоконного приемника решает проблему визуализации устройства вне плоскости сканирования, обеспечивая прогностическую уверенность в ключевых точках рабочих процессов с использованием устройств. Эта возможность повышает ценность портфеля исследований за счет уменьшения биологической неопределенности и обеспечения стабильного, воспроизводимого размещения устройств в моделях соответствующих заболеваний.
Этот метод интегрируется в континуум от этапа поиска до доклинических исследований, обеспечивая точное размещение и отслеживание устройств как в плоскостных, так и во внеплоскостных контекстах, что способствует идентификации перспективных соединений и проведению трансляционных исследований.