Magneticamente-Assisted Remote Controlled Suggerimento Flessione Microcatetere in Risonanza Magnetica

Summary

Corrente applicata ad un microcatetere endovascolare con punta MICROTUBOLARI fatta da litografia laser tornio può ottenere deviazioni controllabili in risonanza magnetica (MR) di orientamento, che può migliorare la velocità e l'efficacia di navigazione dei vasi durante le varie procedure endovascolari.

Abstract

Procedure di fluoroscopia a raggi X a guida endovascolari hanno diverse limitazioni significative, tra cui la navigazione del catetere difficile e l'uso di radiazioni ionizzanti, che potenzialmente possono essere superati utilizzando un catetere magneticamente orientabile sotto la guida di MR.

L'obiettivo principale di questo lavoro è quello di sviluppare un microcatetere la cui punta può essere controllato a distanza mediante il campo magnetico dello scanner MR. Questo protocollo si propone di descrivere le modalità di applicazione di corrente al MICROTUBOLARI punta microcatetere per produrre deviazioni coerenti e controllabili.

Un MICROTUBOLARI è stato fabbricato utilizzando la litografia laser su un tornio poliimmide punta del catetere endovascolare. Test in vitro è stato eseguito in un bagno d'acqua e nave fantasma sotto la guida di un 1,5-T MR come stato stazionario senza precessione (SSFP) sequenziamento. Varie quantità di corrente sono stati applicati alle bobine del microcatetere per produrre MEAdeviazioni punta sureable e navigare in fantasmi vascolari.

Lo sviluppo di questo dispositivo fornisce una piattaforma per test futuri e l'opportunità di rivoluzionare l'ambiente interventistica endovascolare MRI.

Introduction

Procedure endovascolari eseguite in medicina interventistica uso x-ray di orientamento come strumento per la navigazione attraverso il catetere vascolare per il trattamento di varie malattie importanti, come aneurisma cerebrale, ictus ischemico, tumori solidi, l'aterosclerosi e le aritmie cardiache destinati a più di un milione di pazienti ogni anno in tutto il mondo ^{1 – 5.} Con l'uso di mezzi di contrasto, la navigazione attraverso vascolare è ottenuta attraverso la rotazione manuale del catetere avanzamento e meccanica dal interventista mano ^6. Tuttavia, la navigazione attraverso piccoli vasi sanguigni tortuosi intorno molte curve vascolari diventa sempre più difficile, allungando il tempo prima di raggiungere il sito di destinazione. Questo pone un problema per time-sensitive procedure come la rimozione di un coagulo in un vaso sanguigno occluso. Inoltre, procedure prolungate aumentare la dose di radiazioni e creare la possibilità di eventi avversi ^7-11. Tuttavia, le procedure endovascolari eseguite sotto magnetic risonanza può fornire una soluzione.

Il forte campo magnetico omogeneo di uno scanner MRI può essere sfruttato per la navigazione del catetere con il telecomando ^12,13. Corrente applicata a un MICROTUBOLARI situato in una punta di catetere induce un piccolo momento magnetico, che sperimenta una coppia come si allinea con il foro dello scanner MRI ¹³ (Figura 1). Se la corrente elettrica viene attivata in una bobina singola, il catetere può essere deviato in un piano tramite telecomando. Se tre bobine ad una punta di catetere vengono eccitati, punta deflessione del catetere può essere realizzato in tre dimensioni. Così, lo sterzo magneticamente agevolato di un catetere ha il potenziale di aumentare la velocità e l'efficacia di navigazione vascolare nelle procedure endovascolari, che potrebbe ridurre i tempi di procedura e migliorare i risultati dei pazienti. In questo studio, abbiamo esaminato se la corrente applicata ad un MICROTUBOLARI punta di catetere endovascolare può produrre affidabile e controllato deflections in MR-guida come test preliminari degli studi di navigazione del catetere.

Protocol

1. MICROTUBOLARI Fabrication Ottenere un microcatetere disponibile in commercio (ad esempio, 2.3F Rapid Transit Cordis catetere neurovascolare, Raynham, MA) per un substrato. Assicurarsi cateteri non hanno componenti ferrosi, sono considerati MR-safe, e la gamma di dimensioni 2,3-3,0 F. Polverizzare una strato di adesione di titanio seguito da uno strato di rame di un seme al mm 1 a 2 Tubo OD isolante. Materiali possibili includono poliimmide o allumina (ORtech Ceramiche avanzate,…

Representative Results

Dal protocollo sopra descritto, un angolo di deflessione tra 0 e 90 gradi deve osservare dall'applicazione di 50-300 mA di corrente erogata simultaneamente entrambe le bobine di un solenoide combinato e sistema di bobine di Helmholtz microcatetere (Figura 2E). Un aumento di corrente applicata dovrebbe risultare in un aumento dell'angolo di deflessione microcatetere, mentre un'inversione di polarità corrente dovrebbe comportare deflessione nella direzione opposta come rilevato con corrente p…

Discussion

Qui si descrive il protocollo di deflessione di un microcatetere in uno scanner MR. I parametri chiave per il successo sono l'applicazione precisi di corrente e misura di angolo di deviazione. Misurazione accurata del angolo di deviazione è l'errore più probabile incontrato in questo protocollo. Gli angoli catturati in immagini MR durante l'esperimento bagnomaria possono differire dai valori reali dovute a lievi differenze di orientamento da cui è posizionato il supporto rispetto al diametro del magnete. …

Materials

Name of Reagent/Material	Company	Catalog Number	Comments
GdDTPA Contrast Media (Magnevist)	Bayer HealthCare Pharmaceuticals Inc.	1240340	McKesson Material Number
Positive Photoresist	Shipley	N/A	PEPR-2400, Replacement: Dow Chemicals Intervia 3D-P
Copper Sulfate	ScienceLab	SLC3778	Crystal form
Sulfuric Acid	ScienceLab	SLS1573	50% w/w solution
Parrafin Wax	Carolina	879190
Potassium Carbonate	Acros Organics	424081000