April 4th, 2013
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.
Aşağıdaki deneyin genel amacı, girişimsel MRG'de endovasküler kateterlerin daha iyi yönlendirilmesi için bir kontrol sistemi geliştirmek ve test etmektir. Bu, ikinci adım olarak uçlarında küçük elektromıknatıslar bulunan mikrokateterlerin üretilmesiyle elde edilir. Mikrokateterler, uzaktan kumandalı navigasyon için özel olarak oluşturulmuş bir kontrol sistemine bağlanır.
Daha sonra mikrokateterler su banyolarında kontrollü bir şekilde saptırılır ve hastaların kan damarlarındaki koşulları simüle eden fantomlarda gezdirilir. Su banyosu deneylerinden elde edilen sonuçlar, direksiyon mikro bobinlerine uygulanan elektrik akımının miktarına ve polaritesine bağlı olarak öngörülebilir kateter ucu sapmalarını göstermektedir. Damar fantomlarında başarılı navigasyon, kateter yönlendirme kabiliyetini gösterir.
Konvansiyonel x-ışını endovasküler kateter navigasyonu ile karşılaştırıldığında MRG kılavuzlu navigasyonun ana avantajı, MRG'nin müdahaleciye perfüzyon ve difüzyon bilgileri gibi önemli bilgileri gerçek zamanlı olarak vermesi ve böylece mümkün olan en iyi intraprosedürel kararları vermesine yardımcı olmasıdır. Bu yöntem, girişimsel MRG alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir, örneğin kateter ucunu uzaktan kontrol etme yeteneğinin mevcut girişimsel MRG prosedürlerinin etkinliğini artırıp artıramayacağı, Teknolojinin melekleri arasında M MRG'yi terapötik bir modalite olarak daha da geliştirmek yer almaktadır. Potansiyel uygulamalar arasında inme, tümör ve kardiyak aritminin endovasküler tedavisi yer alır.
Genel olarak, bu yönteme yeni olan bireyler, girişimsel rehberliğe çok benzersiz bir yaklaşım olduğu için mücadele edeceklerdir. Mikro bobin imalatına başlamak için, bir substrat için ticari olarak temin edilebilen bir mikrokateter edinin. Kateterlerin Ferris bileşenlerine sahip olmadığından emin olun, manyetik rezonans veya mr.Safe olarak kabul edilir
ve boyutları 2.3 ila 3.0 Fransız boyutu arasında değişir. Bir ila iki milimetre dış çaplı yalıtım borusuna bir poliamid veya Illumina tohum bakır tabakası uygulamak için bir püskürtme sistemi kullanın. Foto direncin uygulanması ve bakırın metin protokolünde açıklandığı gibi desenlenmesi, hem solenoid hem de helm holt'un bakır desenlerinin üretilmesine izin verir.
İzolasyon tüpünü shrink film ile mikrokateterin ucuna eklemek ve bakır teli yerleştirmek için metin protokolündeki montaj talimatlarını takip etmeye devam edin. Mikro bobin kablolarını modifiye edilmiş üç ayaklı bir telefon jakı iletim hattına bağladıktan sonra, mikro bobin imalatı, mikro bobinin bir su banyosunda in vitro testi için tamamlanır. İlk olarak, alttan yaklaşık beş santimetre yükseklikte plastik bir havzanın kenarının ortasında küçük bir delik açın.
Delikten 11 Fransız Avanti cordes vasküler kılıf yerleştirin. Vasküler kılıfın distal ucunu kesin, havzaya uzanan dört santimetre uzunluğunda bir parça bırakın. Kılıfın ucuna, mikrokateterin yerini stabilize etmek için dönen bir hemostatik veya iki EOR valfi takın.
Havzayı damıtılmış suyla doldurun ve aparatın tamamen daldırılmasını sağlayın. Ucu sarmal olan kateteri vasküler kılıf ve valften geçirin. Valften su banyosuna uzanan mikrokateterin sınırsız uzunluğunu ölçün ve kaydedin.
Mikrokateter sistemli su banyosunu MR tarayıcının mıknatısının içine yerleştirin ve mıknatısın deliğine göre yönlendirin. Katetere bağlı modifiye edilmiş üç ayaklı telefon kablosunu, iki yönlü bir telefon jakı kullanarak 25 fitlik bir RJ 11 telefon kablosu iletim hattına bağlayın. Ardından, iletim hatlarını bir dalga kılavuzundan geçirin.
Şimdi 25 fitlik telefon kablosunun diğer ucunu, cihaza bir ampere kadar akım sağlamak için çift ayarlı bir güç kaynağına bağlayın ve ardından güç kaynağını MR tarayıcısının dışına yerleştirin. Beş gauss çizgisinin dışında. 1.5 Tesla klinik MR sistemi ile görüntüleme yapın.
MRG altında kateter ucu konumunu görselleştirmek için 50 miliamperden daha az akım uygulayın. Hangi bobinlere enerji verildiğine bağlı olarak değişen bir şekle sahip farklı bir artefaktı görselleştirmek için kateter ucunda küçük bir manyetik moment üretilecektir. Lambda çift güç kaynağından bobinlere artı veya eksi 100 miliamper aralığında değişken miktarlarda akım uygulayın ve su banyosu kurulumunda uç sapmasını gözlemleyin, çünkü uç sapması neredeyse anlıktır, akımın yalnızca yaklaşık bir ila iki saniye boyunca uygulanması gerekir.
Maksimum sapmayı görselleştirmek için, MR elde etmek için ayarlanan akım miktarlarının ardışık uygulamalarını tekrarlayın ve kaydedin. Metinde bulunabilecek bir 2D anlık görüntü flaş dizisi kullanma. Son adım olarak, kauçuk borudan Y şeklinde bir kesişime sahip içi boş bir kap fantomu olan bir damar fantom yapısındaki mikro bobinin in vitro testi için çeşitli bilgisayar uygulamalarıyla yakalanan görüntülerin açı sapmalarını analiz edin ve ölçün. Deneyden önce, kap fantomunu damıtılmış suda 0.0102 molar gadolinyum kontrast madde çözeltisi ile doldurun.
Fantom damarları ve arka plan arasında kontrast oluşturmak için mikrokateter sistemini monte edin. Kateteri güç kaynağına bağlayın ve videoda daha önce gösterildiği gibi konumlandırın. Mikrokateterin ucunu damar açıklığının tabanına yerleştirin.
Fantomu MR tarayıcının mıknatısının içine yerleştirin ve mıknatısın deliğine göre yönlendirin. Kateterin göbek ucunu aynı anda elle itmek dışında, su banyosu ile aynı MR prosedürünü kullanın, bu da damar dal noktasındaki damar fantomu boyunca mekanik ilerlemeye izin verir. Kateter ucunu istenen kaba başarılı bir şekilde saptırmak için yeterli miktarda akım uygulayın.
Kateter ucunu manuel olarak iterek kateter ucunu bu kabın içine ilerletin. Kateter ucunu damar bifurkasyonuna geri çekin ve karşı dalda tekrarlayın. Kombine bir solenoid ve dümen hols bobini mikrokateter sisteminin her iki bobinine aynı anda verilen 50 ila 300 miliamperlik akımın uygulanmasından sıfır ile 90 derece arasında bir sapma açısı gözlenmelidir.
Burada akım uygulandığında kateter ucu sapması gözlenebilir. Enerji verilmiş bobinden çiçek açan bir eser açıkça görülebilir. Uygulanan akımdaki bir artış, mikrokateter sapma açısında bir artışa neden olurken, akım polaritesindeki bir tersine dönüş, pozitif akımda gözlemlendiği gibi tam ters yönde sapmaya neden olmalıdır.
Bu video, 50 miliamper ve 100 miliamper akımın su banyosu uygulamalarında sırasıyla 10 derece ve 14.5 derece sapmalarla sonuçlanan ön arka kateter sapmasını göstermektedir. Pozitif akım, ön düzlemde uç sapmasına neden olur ve negatif akım, arka düzlemde sapmaya neden olur. Burada gösterilen, 50 miliamper ve 100 miliamper akımın bir su banyosunda sağ sol kateter sapmasıdır, uygulamalar sırasıyla tutarlı 11.5 derece ve 17 derece sapmalarla sonuçlanmıştır.
Pozitif akım, burada gösterildiği gibi sağ düzlemde uç sapmasına ve negatif akım, sol düzlemde sapmaya neden olur. Kateter sapması ve dümeni bir damar aracılığıyla kontrol edilebilir. Fantom akım, sarmal kateter ucuna uygulanır ve görselleştirme çiçeklenmesi sağlar.
Kateter mekanik olarak ilerletilir ve alt damar dalına sapmaya neden olmak için akım uygulanır. Kateter daha sonra ters akım polaritesi ile geri çekilir. Kateter saptırılır ve üst damar dalına ilerletilir, kateterin bir bifurkasyon fantomunda sapma gösterilmiştir.
Katetere uygulanan akım, fantomun sol damar dalına başarılı bir şekilde hedeflenmesine ve ilerlemesine izin verir. Kateter daha sonra dallanma noktasına geri çekilir ve sağ damar dalına yönlendirilir. Bu prosedürü takiben, kateter sisteminin gezilebilirliğini daha fazla araştırmak için MRI rehberliğinde daha karmaşık damar fantomlarında kateter sapması gerçekleştirilebilir.
Bu teknik, nörogirişimsel radyoloji ve girişimsel radyoloji alanındaki araştırmacıların girişimsel MRG'yi terapötik bir yöntem olarak keşfetmelerinin yolunu açmıştır. Bu videoyu izledikten sonra, bu mikro bobin uçlu kateter sistemi ile öngörülebilir kateter ucu sapmalarının nasıl üretildiğini iyi anlamış olmalısınız. Lazer bıçağıyla çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve her zaman uygun koruyucu ekipmanın giyilmesi gerektiğini unutmayın.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu çalışma, girişimsel MRI prosedürleri sırasında endovasküler kateterlerin gelişmiş yönlendirilmesi için bir kontrol sistemi geliştirmeye odaklanmaktadır. Elektromıknatıslı mikrokateterler kullanarak, araştırma vasküler ortamlarda gezinme verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır.
Magnetically-assisted remote control of microcatheter tips under MRI guidance addresses key limitations in endovascular navigation, including difficult catheter steering and ionizing radiation exposure. This technology enables real-time visualization and control, supporting improved intraprocedural decision-making in neurointerventional and cardiovascular interventions. By providing predictable, current-dependent tip deflection, the system enhances targeting accuracy in complex vascular anatomies, reducing procedural uncertainty and supporting risk-adjusted advancement in preclinical and translational research.
The method integrates into the discovery continuum from hypothesis testing in early discovery to lead identification and preclinical validation, supporting iterative refinement of catheter-based interventions under MRI guidance.