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Artículo de método

Evaluación dirigida a exactitud en el plano Focal de una guiada por ultrasonido alta intensidad enfocada ultrasonido Phased-array sistema

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DOI:

10.3791/59148

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6 de marzo de 2019

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En este artículo

Resumen

Este estudio describe un protocolo para evaluar la precisión de objetivo en el plano focal de un sistema de matriz por etapas guiada por ecografía de ultrasonido focalizado de alta intensidad.

Resumen

Phased arrays se usan cada vez más como transductores de ultrasonidos focalizados de alta intensidad (HIFU) en los sistemas existentes de extracorpórea guiada por ultrasonido HIFU (USgHIFU). Los transductores HIFU en tales sistemas son generalmente esféricos en forma con un agujero central donde una punta de prueba de proyección de imagen de Estados Unidos está montado y puede girarse. La imagen en el plano de tratamiento puede ser reconstruida a través de la secuencia de imágenes adquirida durante la rotación de la sonda. Por lo tanto, el plan de tratamiento se puede hacer en las imágenes reconstruidas. Para evaluar la precisión de objetivo en el plano focal de tales sistemas, el protocolo de un método usando un bovino músculo y marcador incrustado fantasma se describe. En el fantasma, cuatro bolas sólidas en las esquinas de un modelo de cuadrado resina sirven como los marcadores de referencia en la imagen reconstruida. El objetivo debe ser trasladado para que su centro y el centro del cuadrado modelo pueden coincidir según su posición relativa en la imagen reconstruida. Músculo de cerdos con un espesor de unos 30 mm se coloca por encima el fantasma para mímico la trayectoria de viga en ajustes clínicos. Después de la sonicación, se explora el plano de tratamiento en el fantasma y el límite de la lesión asociada es extraído de la imagen escaneada. La exactitud de selección puede evaluarse midiendo la distancia entre los centros de destino y la lesión, así como tres parámetros derivados. Este método no sólo evaluar la exactitud objetivo del objetivo que consiste en puntos focales múltiples en lugar de un solo punto focal en un camino de viga clínicamente relevantes del sistema de matriz por etapas de USgHIFU, pero puede también ser utilizado en la evaluación preclínica o mantenimiento de sistemas USgHIFU configurado con transductor HIFU de matriz por etapas o auto centrado.

Introducción

El arsenal cada vez más está diseñado y equipado en HIFU sistemas1,2,3,4,5,6,7. En sistemas de matriz por etapas de USgHIFU, una sonda de los Estados Unidos generalmente se monta en el agujero central del esférico HIFU transductor1,2,8. La sonda es rotativa para la reconstrucción de imagen y orientación en el espacio tridimensional

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Protocolo

1. marcador diseño y fabricación

  1. Diseño de un modelo de cuadrado usando software de diseño asistido por ordenador. Coloque cada lado como palillos con longitudes de 40 mm y espesores de 2 mm. lugar una bola sólida con un diámetro de 10 mm en cada esquina del cuadrado modelo.
  2. Utilizar resina fotosensible de acrilonitrilo-butadieno-estireno como material para impresión.
  3. Envíe el archivo de modelo 3D a un fabricante para la fabricación.

2. fantasma preparación

  1. Coloque un cilindro de plástico (diámetro de 8 cm) y una altura de 3 cm en una placa base acrílico con gel de silicona para hacer un titular....

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Resultados

Hicimos fantasmas dedicada a evaluar la precisión objetivo de un sistema de matriz por etapas clínica de USgHIFU con los objetivos de tres tamaños diferentes. Figura 1 muestra la imagen de Estados Unidos en los ángulos de 0 ° y 90 °. Las interfaces son claras, y los palillos del modelo cuadrado son brillantes en las imágenes de los Estados Unidos. Figura 2 se muestra la imagen reconstruida de Estados Unidos en el plano de tratami.......

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Discusión

Componentes de robóticos se han utilizado para sistemas de USgHIFU extracorpóreos. Para evaluar la precisión de objetivo de estos sistemas, las referencia marcadores11,12,18, tejido in vitro17, modelos de tumor-mimic y fantasmas sensibles a la temperatura se han utilizado solos o en combinación 10,20. En comparación con los protocolos en esos estu.......

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Divulgaciones

Xiang Ji es un consultor pagado para la tecnología médica de Zhonghui (Shanghai) Co., Ltd. Otros autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido apoyado en parte por la Fundación Nacional de Ciencias naturales de China (81402522), el Shanghai clave tecnología R & D programa (17441907400) de la ciencia y tecnología Comisión del municipio de Shanghai y Shanghai Jiao Tong University Fondo de investigación de ingeniería médica (YG2017QN40, YG2015ZD10). Tecnología médica Zhonghui (Shanghai) Co., Ltd. también es reconocida por ofrecer el sistema de USgHIFU. Los autores agradecen Wenzhen Zhu y Junhui Dong para la preparación de fantasma y su ayuda en los experimentos.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
AcrilamidaAmrescoD403-2
Zócalo acrílicoLAO NIAO STORESpersonalizado
Tanque de agua cilíndrico acrílico  TIENDAS LAO NIAOpersulfato
Yatai United Chemical Co., Ltd (Wuxi, China)2017-03-01
Vaso de precipitadosinstrumentos de reactivos químicos de China
Bis-acrilamidaAmrescoM0172
Mercadomúsculo bovino
Tabla de cortarJIACHIJC-ZB40
Plástico cilíndrico  soporte de fantasmaQIYINPAIpersonalizado
hecha por el sistema USgHIFU
N,N,N',N' – TetrametiletilendiaminaZhanyun Chemical Co., Ltd (Shanghái, China)
Guante de gomaAMMEXYZB/MAL 0587-2018
EscánerFuji XeroxDocuPrint M268dw
DestornilladorStanleyT6
Gel de síliceGE381
Modelo cuadradoQIYINPAIpersonalizado
Cucharas de acero inoxidableinstrumentos de reactivos químicos del este
de China VentosaTienda
porcino
Sistema USgHIFUZhonghui Medical Technology (Shanghai) Co., Ltd.SUA-I
de amonio personalizado Tienda de de Agua desionizada desgasificada Balanza eléctrica YINGHENG 11119453359 Varilla de vidrio Cuchillo de la tienda de instrumentos de reactivos químicos del este de China SHIBAZI SL1210-C Mascarilla Medicom 2498 Tienda de de instrumentos de reactivos químicos del estede China Mercado de músculo

Referencias

  1. 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).
  2. Choi, J....

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Reimpresiones y permisos

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