Summary
इस अध्ययन में एक अल्ट्रासाउंड-निर्देशित उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड चरणबद्ध सरणी प्रणाली के फोकल विमान में लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन करने के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन है ।
Abstract
चरणबद्ध सरणियों तेजी से मौजूदा एक्स्टर्कोर्पोरेयल अल्ट्रासाउंड निर्देशित hifu (usghifu) सिस्टम में उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड (hifu) ट्रांसड्यूसरों के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं । इस तरह के सिस्टम में हिफू ट्रांसड्यूज़र आमतौर पर गोलाकार होते हैं, जहां एक सेंट्रल होल के साथ एक यूएस इमेजिंग प्रोब माउंट किया जाता है और घुमाया जा सकता है । जांच के रोटेशन के दौरान अधिग्रहीत छवि अनुक्रम के माध्यम से उपचार के विमान पर छवि को खंगाला जा सकता है । इसलिए, उपचार योजना खंगाला छवियों पर बनाया जा सकता है । इस तरह के सिस्टम के फोकल विमान में लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन करने के लिए, एक गोजातीय मांसपेशी और मार्कर-एम्बेडेड प्रेत का उपयोग कर एक विधि के प्रोटोकॉल का वर्णन किया गया है । प्रेत में, एक वर्ग राल मॉडल के कोनों पर चार ठोस गेंदों खंगाला छवि में संदर्भ मार्कर के रूप में सेवा करते हैं । लक्ष्य इतना है कि अपने केंद्र और वर्ग मॉडल के केंद्र दोनों खंगाला छवि में अपने रिश्तेदार की स्थिति के अनुसार मेल कर सकते है ले जाया जाना चाहिए । लगभग 30 मिमी की मोटाई के साथ सूअर की मांसपेशी को नैदानिक सेटिंग्स में बीम पथ की नकल करने के लिए प्रेत के ऊपर रखा गया है । sonication के बाद, प्रेत में उपचार विमान स्कैन किया जाता है और संबंधित घाव की सीमा स्कैन की गई छवि से निकाला जाता है । लक्ष्यीकरण सटीकता लक्ष्य और घाव के केंद्रों, साथ ही तीन व्युत्पंन मापदंडों के बीच की दूरी को मापने के द्वारा मूल्यांकन किया जा सकता है । यह विधि केवल usghifu चरणबद्ध-सरणी प्रणाली के एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक बीम पथ में एक ही फोकल स्पॉट के बजाय कई फोकल स्पॉट से मिलकर लक्ष्य की लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन नहीं कर सकते, लेकिन यह भी पूर्वनैदानिक मूल्यांकन में इस्तेमाल किया जा सकता है या चरणबद्ध सरणी या स्वयं केंद्रित hifu ट्रांसड्यूसर के साथ विन्यस्त usghifu प्रणालियों के नियमित रखरखाव.
Introduction
चरणबद्ध सरणी तेजी से डिजाइन और hifu सिस्टम में सुसज्जित है1,2,3,4,5,6,7। usghifu चरणबद्ध-सरणी प्रणालियों में, एक अमेरिकी इमेजिंग जांच आमतौर पर गोलाकार हिफू ट्रांसड्यूसर1,2,8के केंद्रीय छेद में घुड़सवार है । जांच तीन आयामी अंतरिक्ष9में लक्ष्यीकरण और छवि पुनर्निर्माण के लिए rotatable है । सटीक लक्ष्यीकरण हिफू उपचार की सुरक्षा और प्रभावकारिता के लिए आवश्यक है । हालांकि, लक्ष्यीकरण सटीकता के मूल्यांकन के लिए अध्ययन के अधिकांश चुंबकीय अनुनाद के लिए प्रदर्शन किया गया है-निर्देशित hifu सिस्टम या usghifu एक आत्म के साथ कॉंफ़िगर सिस्टम-हिफू ट्रांसड्यूसर10,11 केंद्रित 12 , 13 , 14 , 15 , 16. नीचे वर्णित विधि का उद्देश्य usghifu चरणबद्ध सरणी प्रणालियों के लिए फोकल विमान में लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन है ।
चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक बीम पथ के साथ एक गोजातीय मांसपेशी/मार्कर-एम्बेडेड प्रेत का उपयोग नैदानिक usghifu चरणबद्ध-सरणी प्रणाली के लक्ष्यीकरण सटीकता के मूल्यांकन में किया जाता है । कोनों पर चार गेंदों के साथ एक वर्ग मॉडल गढ़े और एंबेडेड, गोजातीय मांसपेशी के साथ संयोजन में, पारदर्शी प्रेत में । एक नियमित षट्भुज उपचार विमान पर खंगाला अमेरिकी छवि में पहचान की चार गेंदों के केन्द्रों की स्थिति के आधार पर लक्ष्य के रूप में चुना जाता है । हिफू sonications के बाद, प्रेत के उपचार विमान स्कैन किया जाता है, और घाव की सीमा, साथ ही चार गेंदों की स्थिति, स्कैन की छवि में निर्धारित कर सकते हैं । लक्ष्यीकरण सटीकता लक्ष्य और घाव के केंद्रों, साथ ही तीन व्युत्पंन मापदंडों के बीच की दूरी को मापने के द्वारा मूल्यांकन किया जा सकता है ।
विधि एक विशेष संदर्भ वस्तु के साथ रोबोट आंदोलन का उपयोग कर लक्ष्यीकरण त्रुटि की माप से आसान है11,17,18 और अधिक चिकित्सकीय एकल फोकल पर आधारित विधि की तुलना में प्रासंगिक एक सजातीय प्रेत10में हाजिर अपक्षरण । इस विधि usghifu चरणबद्ध सरणी प्रणालियों की लक्ष्यीकरण सटीकता के मूल्यांकन में इस्तेमाल किया जा सकता है । यह भी अंय usghifu स्वयं के साथ सुसज्जित सिस्टम के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है hifu ट्रांसड्यूसरों केंद्रित ।
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Protocol
1. मार्कर डिजाइन और छलरचना
- कंप्यूटर सहायता प्राप्त डिजाइन सॉफ्टवेयर का उपयोग कर एक वर्ग मॉडल डिजाइन । ४० मिमी और 2 मिमी की मोटाई के साथ छड़ें के रूप में प्रत्येक पक्ष सेट करें वर्ग मॉडल के प्रत्येक कोने में एक 10 मिमी व्यास के साथ एक ठोस गेंद रखें ।
- मुद्रण के लिए सामग्री के रूप में acrylonitrile ब्यूटाडाइईन स्टाइरीन सहज राल का उपयोग करें ।
- निर्माण के लिए एक निर्माता के लिए 3 डी मॉडल फ़ाइल भेजें ।
2. प्रेत तैयारी
- कमरे के तापमान पर एक प्रेत धारक बनाने के लिए सिलिका जेल के साथ एक ऐक्रेलिक baseboard करने के लिए (8 सेमी की एक व्यास और 3 सेमी की ऊंचाई के साथ) एक प्लास्टिक सिलेंडर देते हैं । इसे 1 ज के लिए बैठने दें ।
- एक चौकोर आकार में ताजा गोजातीय मांसपेशी स्लाइस (30 मिमी x 30 मिमी, 10 मिमी की मोटाई के साथ) और यह 2 एच के लिए वेंटिलेट नमी वाष्पित करने के लिए.
- एक बीकर में degassed और विआयनीकृत पानी डालो (११५ एमएल), acrylamide के 13 जी में जोड़ने के लिए, और भंग जब तक हलचल । बीआईएस के ०.२४ जी-acrylamide जोड़ें और भंग जब तक हलचल । फिर, ०.२ मिलीलीटर n, n, n ', n' जोड़ें-tetramine लेथाइलिनेडिऐमीन और समान रूप से हलचल ।
नोट: एक मुखौटा और रबर के दस्ताने पर रखो । - एक और बीकर में degassed और विआयनीकृत पानी की 5 मिलीलीटर तैयार, अमोनियम persulfate के ०.३ जी जोड़ने के लिए, और भंग करने के लिए हलचल ।
चेतावनी: acrylamide, बीआईएस-acrylamide, एन, एन, एन ', n'-tetramethylethylenediamine, और अमोनियम persulfate विषाक्त कर रहे हैं । करीब ध्यान देना और शारीरिक संपर्क से बचें । - क्रमिक कदम २.३ और २.४ से प्रेत धारक में समाधान का ४०% डालो, और 5 एस के लिए हलचल । मिश्रण को जमना करने के लिए 20 मिनट के लिए बैठते हैं ।
- जम प्रेत की सतह पर 3 डी मुद्रित वर्ग मॉडल प्लेस, और मॉडल के बीच में कटा हुआ गोजातीय मांसपेशी डाल दिया । प्रेत धारक में कदम २.३ से समाधान के बाकी डालो । प्रेत और टुकड़ा के इंटरफेस के बीच हवा को दूर करने के लिए आगे और पीछे गोजातीय मांसपेशी ले जाएँ.
- प्रेत धारक में कदम २.४ में तैयार समाधान के बाकी डालो, और 5 एस के लिए हलचल ।
- ठीक-अनुप्रस्थ दिशा के साथ प्रेत के केंद्र में कटा हुआ गोजातीय मांसपेशी के स्थान की धुन । यह प्रेत को जमना करने के लिए 20 मिनट के लिए बैठते हैं ।
- बेलनाकार प्लास्टिक और एक्रिलिक baseboard के बीच सिलिका जेल निकालें, एक पेस्टड्राइवर का उपयोग.
- धीरे बेलनाकार प्लास्टिक से एक्रिलिक baseboard अलग ।
3. usghifu प्रणाली के सेटअप
- नैदानिक usghifu प्रणाली शुरू करो ।
- पानी प्रसंस्करण मॉड्यूल को चालू करें, और ८० राउंड/मिनट में जल परिसंचरण की गति निर्धारित करें ।
- कमरे के तापमान (22-25 डिग्री सेल्सियस) पर degassed पानी के साथ एक एक्रिलिक बेलनाकार पानी की टंकी (30 सेमी की एक व्यास और 13 सेमी की ऊंचाई के साथ) भरें ।
- प्रेत धारक को degassed पानी में रखें और धारक को कसकर ठीक करें ।
- उपचार बिस्तर पर बेलनाकार पानी की टंकी ले जाएं । उपचार बिस्तर लिफ्ट और degassed पानी में चिकित्सकीय इकाई नीचे ले जाएं ।
4. यूएस-गाइडेड लक्ष्यीकरण
- उपचार विमान की गहराई अमेरिकी छवि में कटा हुआ गोजातीय मांसपेशी और पारदर्शी प्रेत के ऊपरी अंतरफलक पर स्थित है कि सुनिश्चित करने के लिए धीरे से ऊपर और नीचे चिकित्सकीय इकाई ले जाएँ.
- 0 डिग्री करने के लिए अमेरिका इमेजिंग जांच घुमाएँ और घूर्णन अक्ष (भी इमेजिंग अक्ष के रूप में संदर्भित) बनाने के लिए बेलनाकार पानी की टंकी को स्थानांतरित दो समानांतर अमेरिकी छवि में चिपक के मध्य बिंदु के माध्यम से गुजरती हैं ।
- ९० डिग्री करने के लिए इमेजिंग जांच घुमाएं और घूर्णन अक्ष अमेरिकी छवि में दो समानांतर चिपक के मध्य बिंदु के माध्यम से पारित करने के लिए बेलनाकार पानी की टंकी ले जाएँ ।
- ज्यामितीय ध्यान की गहराई पर उपचार विमान में अमेरिकी छवि पुनर्निर्माण ।
- अगर चार गेंदों स्पष्ट रूप से खंगाला अमेरिकी छवि में दिखाया गया है और क्या लक्ष्य वर्ग मॉडल के केंद्र में स्थित है की जांच करें ।
नोट: लक्ष्य का केंद्र खंगाला छवि के केंद्र में पूर्व निर्धारित है । गेंद को 10 मिमी व्यास के साथ एक वृत्त द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिसमें से औसत ग्रे मूल्य 15 मिमी x 15 मिमी वर्ग में सबसे अधिक है । वर्ग मॉडल के केंद्र को खंगाला छवि में चार गेंदों के कर्ण से निर्धारित होता है । - लक्ष्य और वर्ग मॉडल के बीच रिश्तेदार पदों के अनुसार पानी की टंकी ले जाएँ, और ४.४ और ४.५ चरणों को दोहराएँ ।
- चिकित्सकीय इकाई लिफ्ट और प्रेत के ऊपर लगभग 30 मिमी की मोटाई के साथ सूअर की मांसपेशी डाल दिया । फिर, चिकित्सीय इकाई नीचे ले जाएँ जब तक ज्यामितीय ध्यान की गहराई कटा हुआ गोजातीय मांसपेशी की ऊपरी सतह के नीचे 3 मिमी है.
नोट: बीम पथ के साथ 3 मिमी फोकल सुधार पिछले एक अध्ययन19से आनुभविक सूत्र के आधार पर सूअर की मांसपेशी की मोटाई के अनुसार अनुमान है ।
5. हिफू sonication
- निम्न sonication पैरामीटर का चयन करें: पल्स अवधि (४०० ms), कर्तव्य चक्र (८०%), ध्वनिक शक्ति (४०० डब्ल्यू), और लगातार फोकल स्पॉट (30 एस) के sonication के बीच ठंडा समय ।
- लक्ष्य में फोकल स्पॉट के लिए एक्सपोजर समय निर्धारित करें ।
- ५.४ मिमी, 9 मिमी और १२.६ मिमी के संबंधित विकर्ण के साथ तीन गाढ़ा नियमित हेक्सागोनल लक्ष्यों के लिए प्रक्रिया को दोहराएं । २.० एस, २.५ एस, और ३.० के लिए सेट एक्सपोजर टाइम्स भीतरी, मध्य, और बाहरी षट्भुज पर स्थित फोकल स्पॉट के लिए, क्रमशः, और २.० एस foc के लिए चरणबद्ध सरणी के ज्यामितीय केंद्र पर अल हाजिर ।
- sonication शुरू और हिफू sonication के लिए पैर पेडल पर एक पैर डाल दिया ।
- sonications पूरा कर रहे हैं जब तक अमेरिका की छवि में echogenicity के परिवर्तन का निरीक्षण करें.
6. usghifu चरणबद्ध-सरणी प्रणाली की लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन
- प्रेत धारक लाओ, और आसानी से प्रेत प्रेस करने के लिए इसे बाहर ले ।
- एक चाकू का उपयोग कर उपचार विमान के साथ प्रेत भाजित ।
- कि कटा हुआ गोजातीय मांसपेशी शामिल प्रेत के उपचार विमान स्कैन ।
- गणितीय सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके स्कैन की गई छवि को संसाधित करें और लक्ष्य और घाव की सीमाओं को निकालें ।
- इंटरसेंटर की दूरी डीसी और लक्ष्य सीमा डीबीकी अधिकतम ओवरशूटिंग की गणना करें ।
नोट: डीसी लक्ष्य के केन्द्रों और उसके संबंधित घाव के बीच की दूरी है । ड b घाव की सीमा और उससे संबंधित लक्ष्य के बीच की अधिकतम दूरी को ओवरराइड करता है । - लक्ष्य क्षेत्र के अंदर और बाहर के घाव के क्षेत्रों के अनुपात को ηके रूप में परिकलित करेंI = (sa ∩ sp)/ sp और ηO = (sa - sA ∩ sp)/ sp, क्रमशः.
नोट: sP लक्ष्य क्षेत्र को इंगित करता है, sA घाव क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है ।
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Representative Results
हम प्रेतों एक नैदानिक usghifu चरणबद्ध की लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन करने के लिए समर्पित-सरणी प्रणाली तीन विभिंन आकारों के लक्ष्यों के साथ बनाया है । चित्र 1 0 ° और ९० ° के कोण पर अमेरिकी छवि प्रदर्शित करता है । इंटरफेस स्पष्ट हैं, और वर्ग मॉडल की छड़ें अमेरिकी छवियों में उज्ज्वल हैं । चित्रा 2 उपचार विमान और सबसे बड़ा लक्ष्य के फोकल स्पॉट में हमें खंगाला छवि को दर्शाता है । चार गेंदों के केंद्र उच्चतम औसत ग्रे मूल्य के साथ एक ही आकार के नीले घेरे द्वारा निर्धारित किया गया । चित्रा 3 प्रेत के उपचार विमान और लक्ष्यों और घावों की निकाली सीमाओं की स्कैन की गई छवियों से पता चलता है ।
हम के मापदंडों के अनुसार फोकल विमान में लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन करने में सक्षम थे डीसी, डीबी, ηमैं, और ηO प्रोटोकॉल की धारा 6 में परिभाषित । प्रत्येक लक्ष्य के लिए तीन बार प्रयोग दोहराए गए । परिणाम तालिका 1 में प्रस्तुत किए गए हैं ।
चित्रा 1 : 0 ° और ९० ° के कोण पर अमेरिकी छवियां । स्वाइन पेशी की मोटाई करीब 30 एमएम थी । बीम पथ के साथ ऊतक-प्रेत-ऊतक इंटरफेस को प्रतिष्ठित किया जा सकता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
चित्रा 2 : इलाज के विमान में अमेरिकी छवि को खंगाला । नीली हलकों (लाल-धराशायी वर्गों में उच्चतम औसत ग्रे मूल्य के साथ) चार गेंदों और वर्ग मॉडल है, जो भी लक्ष्य (लाल हाजिर) का केंद्र है के केंद्र की स्थिति निर्धारित करते हैं । गहरे भूरे रंग के चौकोर सबसे बड़े नियमित हेक्सागोनल लक्ष्य में फोकल स्पॉट दर्शाते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
चित्रा 3 : स्कैन छवियों और हिफू sonication के बाद विभिन्न लक्ष्यों के निकाले सीमाओं । (क) ५.४ मिमी, 9 मिमी, और बाएं से दाएं १२.६ मिमी के विकर्ण के साथ तीन लक्ष्यों के घावों । (ख) तीन लक्ष्यों (नीला) और इसी घावों (काला) की निकाली गई सीमाएं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
नियमित षट्भुज के विकर्ण (मिमी) | ड ग मिमी | ड ब मिमी | η मै | η ो |
५.४ | ०.६ ± ०.३ | १.६ ± ०.३ | १०० ± 0% | ४५ ± 11% |
९.० | ०.९ ± ०.३ | १.७ ± ०.६ | ९८ ± 1% | ४० ± 6% |
१२.६ | १.१ ± ०.४ | १.७ ± ०.७ | ९६ ± 3% | 20 ± 6% |
तालिका 1: टार्गेटिंग सटीकता का मूल्यांकन करने के लिए पैरामीटर्स का सारांश । dc, db, ηI, और ηO के मान को माध्य ± मानक विचलन के रूप में व्यक्त किया गया ।
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Discussion
रोबोट घटकों एक्स्टर्कोर्पोरेयल usghifu प्रणालियों के लिए इस्तेमाल किया गया है । इस तरह के सिस्टम के लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन करने के लिए, संदर्भ मार्करों11,12,18, इन विट्रो ऊतक17, ट्यूमर-नकल मॉडल, और तापमान-संवेदी प्रेतों अकेले या संयोजन में इस्तेमाल किया गया है 10,20. उन अध्ययनों में प्रोटोकॉल के साथ तुलना में, इस विधि अधिक नैदानिक रूप से प्रासंगिक है और यह आसान फोकल विमान में लक्ष्यीकरण त्रुटि यों तो करने के लिए बनाता है । विषम, पारदर्शी प्रेत के साथ संदर्भ मार्कर के संयोजन से, इस विधि एक usghifu21स्तन ट्यूमर अपक्षरण के उद्देश्य से प्रणाली की लक्ष्यीकरण सटीकता का आकलन करने के लिए एक और अध्ययन से संशोधित किया गया है । हम हमारे usghifu चरणबद्ध सरणी प्रणाली पिछले22अध्ययन में गर्भाशय फाइब्रॉएड पर इस्तेमाल के साथ इस विधि की प्रभावकारिता सत्यापित किया है । हम बीम पथ के साथ फोकल सुधार के बिना परीक्षण किया है, और केवल एक छोटा सा हिस्सा (~ 2 लंबाई में मिमी) घाव की कटा हुआ गोजातीय मांसपेशी में पाया गया था । फोकल सुधार के बाद आनुभविक फार्मूला19के आधार पर, घाव (~ 5 मिमी लंबाई में) कटा हुआ गोजातीय मांसपेशी में पाया गया था, जो किरण पथ के साथ लक्ष्यीकरण सटीकता में सुधार की पुष्टि की है. इसके अलावा, ठोस ट्यूमर ablation के लिए एक ही फोकल स्पॉट की सटीकता के उद्देश्य से तरीकों की तुलना में फोकल विमान में लक्ष्यीकरण सटीकता का मूल्यांकन और अधिक व्यावहारिक मूल्य की है ।
गोजातीय मांसपेशियों के चयन घाव स्पष्ट रूप से आसपास के ऊतकों से अलग रूप में विट्रो हिफू ablation में द्वारा सुअर का या चिकन की मांसपेशियों में बनाए गए घावों के साथ तुलना कर देता है । गोजातीय मांसपेशी/मार्कर-एंबेडेड पारदर्शी प्रेत का निर्माण usghifu चरणबद्ध-सरणी प्रणाली की लक्ष्यीकरण सटीकता के मूल्यांकन के पूरे प्रोटोकॉल के लिए महत्वपूर्ण है । इसके अलावा, क्या लक्ष्य के केंद्रों और वर्ग मॉडल मेल के मूल्यांकन प्रक्रिया में आवश्यक है की दृढ़ संकल्प; इस प्रकार प्रेत की स्थिति को समायोजित करने की जरूरत है । कटा हुआ गोजातीय मांसपेशी में सफेद इंट्रामस्क्युलर पट दहलीज फॉल्ट स्कैन छवि से घाव सीमा को निकालने के लिए अपर्याप्त बनाता है; इसलिए आवश्यक होने पर मैनुअल फॉल्ट का प्रयोग करना चाहिए ।
अभी भी इस प्रोटोकॉल के लिए सीमाएं हैं । इस अध्ययन का उद्देश्य केवल फोकल विमान में लक्ष्यीकरण सटीकता के मूल्यांकन के लिए है, और यह usghifu चरणबद्ध-सरणी प्रणालियों के लिए लागू है । हालांकि, usghifu सिस्टम के लिए एक स्व-केंद्रित ट्रांसड्यूसर के साथ, चरण 4.2-4.4 प्रोटोकॉल के संशोधित किया जाना चाहिए । उपचार विमान में अमेरिकी छवि रोटेशन द्वारा के बजाय अमेरिका इमेजिंग जांच अनुवाद द्वारा अधिग्रहीत छवियों के माध्यम से खंगाला जा सकता है, और प्रोटोकॉल में अंय कदम ही रहते हैं । लक्ष्यीकरण सटीकता का सटीक मूल्यांकन सहायक हो सकता है जब सुरक्षा मार्जिन को कम करने की कोशिश कर रहा है और अपक्षरण मात्रा में वृद्धि, जो उपचार प्रभावकारिता में सुधार होगा । इसके अलावा, इस विधि hifu ड्राइविंग प्रणाली की गुणवत्ता आश्वासन में इस्तेमाल किया जा सकता है ।
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Disclosures
जियांग जी zhonghui चिकित्सा प्रौद्योगिकी (शंघाई) कं, लिमिटेड के लिए एक भुगतान सलाहकार है अन्य लेखकों का खुलासा कुछ भी नहीं है ।
Acknowledgments
इस काम के हिस्से में चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया है (८१४०२५२२), शंघाई कुंजी प्रौद्योगिकी आर & डी कार्यक्रम (१७४४१९०७४००) शंघाई नगर पालिका के विज्ञान और प्रौद्योगिकी आयोग से, और शंघाई jiao टोंग विश्वविद्यालय मेडिकल इंजीनियरिंग रिसर्च फंड (YG2017QN40, YG2015ZD10). zhonghui चिकित्सा प्रौद्योगिकी (शंघाई) कं, लिमिटेड भी usghifu प्रणाली प्रदान करने के लिए स्वीकार किया है । लेखक प्रेत तैयारी और प्रयोगों में उनकी सहायता के लिए वेन्ज़ेन झू और जूनहुई दांगी का शुक्रिया अदा करते हैं ।
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acrylamide | Amresco | D403-2 | |
Acrylic baseboard | LAO NIAO STORES | customized | |
Acrylic cylindrical water tank | LAO NIAO STORES | customized | |
Ammonium persulfate | Yatai United Chemical Co., Ltd (Wuxi, China) | 2017-03-01 | |
Beaker | East China Chemical Reagent Instrument Store | ||
Bis-acrylamide | Amresco | M0172 | |
Bovine muscle | Market | ||
Chopping board | JIACHI | JC-ZB40 | |
Cylindrical plastic phantom holder | QIYINPAI | customized | |
Degassed deionized water | made by the USgHIFU system | ||
Electric balance | YINGHENG | 11119453359 | |
Glass rod | East China Chemical Reagent Instrument Store | ||
Knife | SHIBAZI | SL1210-C | |
Mask | Medicom | 2498 | |
N,N,N’,N’–Tetramethylethylenediamine | Zhanyun Chemical Co., Ltd (Shanghai, China) | ||
Rubber glove | AMMEX | YZB/MAL 0587-2018 | |
Scanner | Fuji Xerox | DocuPrint M268dw | |
Screwdriver | Stanley | T6 | |
Silica gel | GE | 381 | |
Square model | QIYINPAI | customized | |
Stainless steel spoons | East China Chemical Reagent Instrument Store | ||
Sucker | East China Chemical Reagent Instrument Store | ||
Swine muscle | Market | ||
USgHIFU system | Zhonghui Medical Technology (Shanghai) Co., Ltd. | SUA-I |
References
- Wang, S. B., He, C. C., Li, K., Ji, X. Design of a 112-channel phased-array ultrasonography-guided focused ultrasound system in combination with switch of ultrasound imaging plane for tissue ablation. 2014 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications (SPAWDA). , 134-137 (2014).
- Choi, J. W., et al. Portable high-intensity focused ultrasound system with 3D electronic steering, real-time cavitation monitoring, and 3D image reconstruction algorithms: a preclinical study in pigs. Ultrasonography. 33 (3), 191-199 (2014).
- Hand, J. W., et al. A random phased array device for delivery of high intensity focused ultrasound. Physics in Medicine and Biology. 54 (19), 5675-5693 (2009).
- Khokhlova, V. A., et al. Design of HIFU transducers to generate specific nonlinear ultrasound fields. Physics Procedia. 87, 132-138 (2016).
- Melodelima, D., et al. Thermal ablation by high-intensity-focused ultrasound using a toroid transducer increases the coagulated volume results of animal experiments. Ultrasound in Medicine and Biology. 35 (3), 425-435 (2009).
- McDannold, N., et al. Uterine leiomyomas: MR imaging-based thermometry and thermal dosimetry during focused ultrasound thermal ablation. Radiology. 240 (1), 263-272 (2006).
- Köhler, M. O., et al. Volumetric HIFU ablation under 3D guidance of rapid MRI thermometry. Medical Physics. 36 (8), 3521-3535 (2009).
- Lu, M., et al. Image-guided 256-element phased-array focused ultrasound surgery. IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 27 (5), 84-90 (2008).
- Tong, S., Downey, D. B., Cardinal, H. N., Fenster, A. A three-dimensional ultrasound prostate imaging system. Ultrasound in Medicine and Biology. 22 (6), 735-746 (1996).
- Sakuma, I., et al. Navigation of high intensity focused ultrasound applicator with an integrated three-dimensional ultrasound imaging system. Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. , 133-139 (2002).
- Masamune, K., Kurima, I., Kuwana, K., Yamashita, H. HIFU positioning robot for less-invasive fetal treatment. Procedia CIRP. 5, 286-289 (2013).
- Li, K., Bai, J. F., Chen, Y. Z., Ji, X. The calibration of targeting errors for an ultrasound-guided high-intensity focused ultrasound system. 2017 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA). , 10-14 (2017).
- Ellens, N. P. K., et al. The targeting accuracy of a preclinical MRI-guided focused ultrasound system. Medical Physics. 42 (1), 430-439 (2015).
- McDannold, N., Hynynen, K. Quality assurance and system stability of a clinical MRI-guided focused ultrasound system: Four-year experience. Medical Physics. 33 (11), 4307-4313 (2006).
- Gorny, K. R., et al. MR guided focused ultrasound: technical acceptance measures for a clinical system. Physics in Medicine and Biology. 51 (12), 3155-3173 (2006).
- Kim, Y. S., et al. MR thermometry analysis of sonication accuracy and safety margin of volumetric MR imaging-guided high-intensity focused ultrasound ablation of symptomatic uterine fibroids. Radiology. 265 (2), 627-637 (2012).
- Chauhan, S., ter Haar, G. FUSBOTUS: empirical studies using a surgical robotic system for urological applications. AIP Conference Proceedings. 911, 117-121 (2007).
- An, C. Y., Syu, J. H., Tseng, C. S., Chang, C. J. An ultrasound imaging-guided robotic HIFU ablation experimental system and accuracy evaluations. Applied Bionics and Biomechanics. 2017, 5868695 (2017).
- Li, D. H., Shen, G. F., Bai, J. F., Chen, Y. Z. Focus shift and phase correction in soft tissues during focused ultrasound surgery. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 58 (6), 1621-1628 (2011).
- N'Djin, W. A., et al. Utility of a tumor-mimic model for the evaluation of the accuracy of HIFU treatments. results of in vitro experiments in the liver. Ultrasound in Medicine and Biology. 34 (12), 1934-1943 (2008).
- Tang, T. H., et al. A new method for absolute accuracy evaluation of a US-guided HIFU system with heterogeneous phantom. 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). , 1-4 (2016).
- Li, K., Bai, J. F., Chen, Y. Z., Ji, X. Experimental evaluation of targeting accuracy of an ultrasound-guided phased-array high-intensity focused ultrasound system. Applied Acoustics. 141, 19-25 (2018).