Manyetik Rezonans Görüntüleme altında Manyetik Destekli Uzaktan Kumandalı mikrokateter İpucu Sehim

Summary

Lazer torna litografi tarafından yapılan microcoil ucu ile endovasküler mikrokateter uygulanan Mevcut çeşitli endovasküler işlemler sırasında vaskülatürün gezinme hızını ve etkinliğini artırabilir manyetik rezonans (MR) rehberliği altında kontrol deplasmanlar elde edebilirsiniz.

Abstract

X-ışını floroskopi eşliğinde endovasküler girişimler zor kateter navigasyon ve potansiyel MR gözetiminde bir manyetik yönlendirilebilir kateter kullanarak aşılabilir iyonizan radyasyon kullanımı dahil olmak üzere birçok önemli sınırlamalar vardır.

Bu çalışmanın temel amacı olan ucu uzaktan MR tarayıcı manyetik alanını kullanarak kontrol edilebilir bir mikrokateter geliştirmektir. Bu protokol, tutarlı ve denetlenebilir deplasmanlar üretmek için microcoil uçlu mikrokateter akımı uygulanması için prosedürler tarif amaçlamaktadır.

Bir microcoil bir Polyimide uçlu Endovasküler kateter üzerine lazer torna litografi kullanarak fabrikasyon edildi. Vitro testinde kararlı durum serbest devinim (SSFP) sekans kullanılarak 1.5-T MR sisteminin gözetiminde bir su banyosunda ve damar fantom yapıldı. Akım çeşitli miktarlarda mea üretmek için mikrokateter bir rulo uygulanmıştırsureable ucu deplasmanlar ve vasküler hayaletler gezinmek.

Bu cihazın gelecek gelişme test ve endovasküler girişimsel MRI ortamında devrim için fırsat için bir platform sağlar.

Introduction

Beyin anevrizması, iskemik inme, solid tümörler, ateroskleroz ve dünya çapında ¹ yılda bir milyondan fazla hastada hedefleme kardiyak aritmiler gibi çeşitli ciddi hastalıklara tedavi etmek için damar yoluyla kateter navigasyon için bir araç olarak girişimsel ilaç kullanımı x-ışını rehberliğinde gerçekleştirilen Endovasküler işlemler ^{- 5.} Kontrast madde kullanımı ile, damar yoluyla navigasyon en müdahaleci eli ⁶ ile kateter ve mekanik ilerleme elle rotasyonu yoluyla elde edilir. Ancak, birçok vasküler virajlardaki küçük dolambaçlı kan damarları aracılığıyla navigasyon hedef siteye ulaşmadan önce süre uzatma, giderek zorlaşır. Bu tür bir tıkalı damar içinde pıhtı çıkarılması gibi zaman duyarlı işlemler için bir sorun teşkil etmektedir. Ayrıca, uzun süreli işlemler radyasyon dozu artırmak ve advers olaylar ^7-11 için potansiyel yaratmaktadır. Ancak, endovasküler işlemler Magnetik altında gerçekleştirilirc rezonans bir çözüm sağlayabilir.

MRI tarayıcı kuvvetli homojen manyetik alan uzaktan kumanda ^12,13 ile kateter ucu navigasyon için kullanılabilir. Kateter ucunda yer alır bir microcoil uygulanan Mevcut o MRI tarayıcı ¹³ (Şekil 1) delik ile aynı hizada olduğu gibi, bir tork yaşayan bir küçük manyetik momenti, indükler. Elektrik akımı, bir kişi içinde bobin aktif ise, kateter ucunun uzaktan kumanda ile bir düzlemde şekilde bükülmesi edilebilir. Bir kateter ucunda üç rulo enerji varsa, kateter ucu saptırma üç boyutta elde edilebilir. Böylece, bir kateter manyetik kolaylaştırdı direksiyon prosedürü sürelerini azaltmak ve hasta sonuçlarını geliştirmek endovasküler işlemler vasküler gezinme hızını ve etkinliğini artırmak için bir potansiyele sahiptir. Bir microcoil uçlu endovasküler kateter uygulanan güncel, güvenilir ve kontrollü deflecti üretebilir, bu çalışmada incelenenkateter navigasyon çalışmalarda ön test olarak MR-rehberliği altında ons.

Protocol

1. Microcoil Fabrikasyon

1. Bir alt-tabaka için bir ticari olarak temin mikrokateter (örn. 2.3F Hızlı Taşıma Cordis Nörovasküler Kateter, Raynham, MA) elde edilir.
2. Kateter boyutu 2,3-3,0 F. hiçbir demir parçaları, MR-güvenli olarak kabul edilir, ve aralık olmasını sağlayın
3. Bir 1 ila 2 mm OD yalıtkan tüp başına bir bakır çekirdek katmanı tarafından izlenen bir titanyum yapışma tabakası Sputter. Olası poliamit malzeme veya alümina (Ortech Gelişmiş Seramik, Sacramento, CA) içerir.
4. Shipley en PEPR-2400 (şu anda adını Intervia 3D-P altında DOW Chemical tarafından satılan) kullanarak bir pozitif foto katmanı Electrodeposit. Düzlemsel-olmayan bir silindirik yüzey üzerinde düzgün bir tabaka halinde Elektrodepozisyonla sonuçlanır.
5. Fotorezist İstenilen rulo şeklinde (Şekil 2A) ve desen benzersiz bir lazer direkt yazma sistemi (lazer torna, Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nda geliştirilen ticari olmayan bir sistem) tarafından maruz kalmaktadır. Bu modifikasyonlar olduğuTekniğin başlangıçta tion Malba ve diğerleri tanımlanmıştır. ¹⁴
6. 35 ° C'de, potasyum karbonat,% 1 çözelti içinde ışığa maruz geliştirilmesi
7. Bakır istenen bobin oluşturmak üzere geri kalan direnmek maske yoluyla elektrolitik edilir. Sistemi selenoid ve Helmholtz (yarış pisti) bakır desenleri (Şekil 2C ve 2D) hem de imal edebilirsiniz.
8. Bakır elektrodepozisyon sonra, sıcak geliştirici ile karşı kaldırın. Titanyum yapışma tabakası tarafından takip bakır tohum katmanı kaldırın.
9. Tertibatı tamamlamak için shrink wrap kullanarak kateter ucu yalıtkan boru takın. Shrink wrap tüm sarılmış ucu kapladığından emin olunuz. Şekil 2E gösterildiği gibi çok eksenli kateterler monte etmek için birbirinin içine yalıtım tüp yapıları yerleştirin.
10. Konu bakır ucunda bobinler mikrokateter ve lehim lümen yoluyla telleri.
11. 6 ft RJ11 telefon kablosu t değiştirme ve kısaltmakuzunluğu o 3 ft.
12. Mikrokateter geri sonunda göbekten değiştirilmiş 3 ft telefon prizine iletim hattına çıkan bakır teller bağlayın.

2. Su banyosu Kurulumu

1. Altından 5 cm'lik plastik bir havza tarafının ortasında küçük bir delik açın.
2. Delikten bir 9F Avanti Cordis vasküler kılıf (Endovasküler Cordis, Miami, FL) takın.
3. Havzasına uzanan bir 4 cm uzunluğunda parça bırakarak vasküler kılıf distal uç kesin.
4. Kılıfın sonunda, mikrokateter yerini stabilize etmek için bir dönen hemostatik veya Thuoy-Borst valf ekleyin.
5. Damıtık su aletin sağlanması ile tam bir dalma havza doldurun.
6. Vasküler kılıf ve kapaktan sarmal uçlu kateter yerleştirin.
7. Ölçün ve vanasından su banyosunda uzanan mikrokateter ise sınırsız uzunluğu kaydedin.
8. Mikro su banyosunda yerleştirinmıknatısın delik göre MR cihazı ve yönlendirmek için bir mıknatıs, kateterin sistemi.
9. 2-yönlü bir telefon jakı kullanarak bir 25 ft RJ11 telefon kablosu iletim hattına kateter takılı değiştirilmiş 3 metre telefon kablosu bağlayın.
10. Cihaza giden akım 1 A kadar teslim Lambda LPD-422A-FM çift ayarlı güç kaynağı 25 ft Telefon kablosunun diğer ucunu bağlayın.
11. 5 Gauss hat dışında MR cihazı oda dışında bir dalga kılavuzu ve bir güç kaynağı ile iletim hatları yerleştirin.

3. Gemi Phantom Kurulumu

1. Deneme öncesi kauçuk borudan yapılmış bir Y şeklinde bir kavşak ile içi boş bir kap fantom Construct.
2. Fantom gemiler ve arka plan arasındaki kontrast oluşturmak için distile su gadopentetate dimeglumin (GdDTPA) (Magnevist, Bayer Healthcare Pharmaceuticals, Montville, New Jersey) bir 0,0102 M çözelti ile gemi fantom doldurun.
3. MicroC birleştirinatheter sistemi olarak 1.9 adımlarda 1.1 sıraladı. Olarak 2.11 adımlar 2.9 anlatılan güç kaynağı ve konumuna kateter bağlayın.
4. Kabı açıklığına tabanında mikrokateter ucu yerleştirin.
5. Mıknatısın delik göre MR cihazı ve yönlendirmek için bir mıknatıs içinde fantom yerleştirin.

4. Manyetik Rezonans Görüntüleme

1. Bir 1.5T klinik MR sistemi (:; Philips Achieva, GB sürüm 2.1, Cleveland, OH Syngo B13, Erlangen, Almanya Siemens Avanto, SW) ile görüntüleme gerçekleştirin.
2. Kateter ucu pozisyonu görselleştirmek için akım <50 mA uygulayın. MR altında, küçük bir manyetik moment bobinleri enerjilenir olduğuna bağlı şekli değişen farklı bir artifakı görselleştirmek için kateter ucunda üretilecektir.
3. Lambda çift güç kaynağından bobinlere ± 100 mA aralığında akım değişken miktarlarda uygulayın ve su ba ucu sehim (Şekil 3A-3C) gözlemlemekth kurulum. Öneri saptırma neredeyse anlık olduğundan, halen maksimum sehim görselleştirmek için ~ 1-2 saniye için uygulanacak yeterlidir.
4. Tekrarlayın ve akım belirlenen miktarlarda ardışık uygulamaları kaydedebilirsiniz.
5. Eş zamanlı olarak damar fantom (Şekil 4A ve 4B) ile mekanik ilerleme sağlayan elle kateter iterken 4.2 yineleyin. Istenilen damar içine kateter ucu saptırmak için şube noktada akımı uygulayın. Elle kateter ucu (Şekil 4C) iterek şube damar içine kateter ilerletin. Tersi dalında damar bifurkasyon ve tekrarı (Şekil 4D) için kateter geri çekin.
6. 2B anlık-FLASH sekansı (TR = 30 msn, TE = 1.4 ms, 256 x128 matris ve flip açısı ~ 30 °) kullanarak MR görüntüleri elde edin.

5. Sapma Ölçümleri

Sırasında çekilen görüntülerin açısı sapmaları analiz etmek ve ölçmekÇeşitli bilgisayar uygulamaları (Tıp herhangi Sayısal Görüntüleme ve İletişim (DICOM) Görüntüleyici) ile su banyosu deneyleri.

Results

0 ile 90 derece arasında saptırma protokol yukarıda anlatılan düşük bir açı kombine bir solenoid ve Helmholtz bobin mikrokateter sistem (Şekil 2E) her iki rulo ile eşzamanlı olarak gönderilen akım 50-300 mA uygulama dikkat edilmelidir. Pozitif akım ile gözlemlediği gibi mevcut polarite tersine dönmesi tam tersi yönde sapma sonuçlanmalıdır ederken uygulanan akımın artması, mikrokateter sapma açısı bir artışa yol açmalıdır (Şekil 5A-5C). Sapma açısı, ancak, çeşitli parametrelere bağlıdır....

Discussion

Burada bir MR cihazı bir mikrokateter sapması için protokol açıklar. Başarı için anahtar parametrelerin mevcut ve sapma açısı ölçümü doğru uygulaması vardır. Sapma açısı yanlış ölçüm bu protokol karşılaşılan en muhtemel hatadır. Su banyosunda deney süresince MRG'de yakalanan açıları orta mıknatısın delik ile ilgili olarak konumlandırılmış olan göre yönlendirme ufak farklar yüzünden gerçek değerler farklı olabilir. Gelecekte bu sorunu gidermek için, görüntüler iki farklı boyutta konumlandırılmış MR uyumlu fiber optik...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
GdDTPA Kontrast Madde (Magnevist)	Bayer HealthCare İlaç A.Ş.	1240340	McKesson Malzeme Numarası
Pozitif Fotorezist	Shipley	N/A	PEPR-2400, Değiştirme: Dow Chemicals Intervia 3D-P
Bakır Sülfat	ScienceLab	SLC3778	Kristal form
Sülfürik Asit ScienceLab		SLS1573	%50 w/w çözelti
Parrafin Balmumu	Carolina	879190
Potasyum Karbonat	Acros Organics	424081000