자기 공명 영상 아래에 자기 (磁 气)를 이용한 원격 제어 Microcatheter 팁 편향

Summary

레이저 선반 리소그래피에 의한 microcoil 팁과 endovascular microcatheter에 적용 현재는 다양한 endovascular 절차 중 vasculature의 탐색 속도와 효능을 향상시킬 수 있습니다 자기 공명 (MR)지도, 아래 제어 편향를 얻을 수 있습니다.

Abstract

X-레이 fluoroscopy – 가이드 endovascular 절차가 어려운 카테 테르 탐색 및 잠재적 MR지도 아래 자기 (磁 气) steerable 카테터를 사용하여 극복 할 수 이온화 방사선의 사용을 포함하여 몇 가지 중요한 제한이 있습니다.

이 작품의 주요 목표는 누구의 팁 원격 MR 스캐너의 자기장을 사용하여 제어 할 수 있습니다 microcatheter을 개발하는 것입니다. 이 프로토콜은 일관성과 제어 편향를 생성 할 microcoil – 스쳐 microcatheter에 현재 적용하기위한 절차를 설명하는 것을 목표로하고 있습니다.

microcoil는 폴리이 미드 – 스쳐 endovascular 카테터에 레이저 선반 리소그래피를 사용하여 제조되었습니다. 체외 검사에서 정상 상태 무료 전진 (SSFP) 시퀀싱을 사용하여 1.5-T MR 시스템의지도하에 waterbath 및 선박 점선으로 수행되었다. 현재 다양한 금액은 MEA를 생성 할 microcatheter의 코일에 적용되었습니다sureable 팁 편향과 혈관 유령에 이동합니다.

이 장치의 개발은 향후 테스트 및 endovascular interventional MRI 환경을 혁명 기회를위한 플랫폼을 제공합니다.

Introduction

이러한 뇌 동맥류, 허혈성 뇌졸중, 고체 종양, 죽상 경화증 전세계 ^일년 당 100 만 개 이상의 환자를 대상 심장 arrhythmias과 같은 몇 가지 주요 질병을 치료 vasculature을 통해 카테터 탐색을위한 도구로 interventional 의학 사용 X-레이 안내에서 수행 Endovascular 절차 ^{– 5.} 반면 미디어의 사용을 통해 vasculature을 통해 탐색은의 내정 간섭 손 ⁶ 카테터 및 기계적 발전의 수동 회전을 통해 달성된다. 그러나 많은 혈관 구부러 주변의 작은 고통스러운 혈관을 통해 탐색은 대상 사이트에 도달하기 전에 시간을 elongating, 점점 더 어려워진다. 여기에는 occluded 혈관에 응고의 제거와 같은 시간에 민감한 절차에 대한 문제를 포즈. 또한, 장시간 절차는 방사선 복용량을 증가시키고 불리한 이벤트 ^7-11의 가능성을 만들 수 있습니다. 그러나, endovascular 절차 magneti에서 수행C 공명 영상이 해결책을 제공 할 수 있습니다.

MRI 스캐너의 강한 균일 한 자기장은 원격 제어 ^12,13가 카테 테르 팁 탐색을 위해 악용 할 수 있습니다. 카테 테르 팁에 위치한 microcoil에 적용 현재는 MRI 스캐너 ^{13 일} (그림 1)의 구멍과 정렬로 토크를 발생 작은 자기 모멘트를 유도한다. 전기 전류가 개인 코일이 활성화되어있는 경우, 카테 테르 팁은 원격 제어하여 한면에 편향 될 수 있습니다. 카테 테르 팁 세 코일이 활력 경우, 카테 테르 팁 편향은 3 차원으로 달성 될 수있다. 따라서, 카테 테르의 자기 (磁 气) 촉진 방향타가 절차 시간을 줄이고 환자 결과를 향상시킬 수 endovascular 절차에 혈관 탐색의 속도와 효능을 높일 수있는 가능성이 있습니다. microcoil – 스쳐 endovascular 카테터에 적용 전류 신뢰성과 제어 deflecti를 생성 할 수있는 경우 본 연구에서는, 우리는 검사카테 테르 탐색 연구에 대한 예비 테스트와 같은 MR-지도 아래 기능.

Protocol

1. Microcoil 제작 기판의 상용화 microcatheter (예를 들면 2.3F 쾌속 교통 Cordis Neurovascular 카테터, Raynham, MA) 구합니다. 카테터 크기가 2.3-3.0 F.를 더 철 부품, MR-안전한 것으로 간주되며, 범위를가 없습니다 확인 1-2밀리미터 OD 절연 튜브 께 구리 시드 층 다음에 티타늄 접착 레이어를 스퍼터. 가능한 자료는 폴리이 미드 또는 알루미나 (Ortech 고급 도자기, 새크라멘토, CA)가 포?…

Representative Results

0과 90도 사이의 처짐의 프로토콜 위에서 설명한에서 각도가 결합 된 솔레노이드와 Helmholtz 코일 microcatheter 시스템 (그림 2E)의 두 코일로 동시에 전달 전류의 50~3백mA의 응용 프로그램에서 관찰해야합니다. 양의 전류를 관찰 현재의 극성에 반전은 정반대 방향으로 편향가 될 동안 적용 전류의 증가는, microcatheter 편향 각도의 증가가 발생합니다 (그림 5A-5C). 편향의 각도는하?…

Discussion

여기 MR 스캐너에서 microcatheter의 편향에 대한 프로토콜을 설명합니다. 성공을위한 주요 매개 변수는 현재와 편향 각도의 측정의 정확한 응용 프로그램입니다. 편향 각도의 부정확 한 측정이 프로토콜에 발생한 가장 가능성이 오류가 발생합니다. waterbath 실험 기간 동안 MR 이미지를 캡처 각도 매체는 자석의 내경과 관련하여 위치하는이 방향으로 약간의 차이로 인해 실제 값과 다를 수 있습니다. ?…

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