超音波フェイズド アレイ システムを集中超音波ガイド高輝度のフォーカル プレーンでターゲットの精度の評価
Summary
本研究では、超音波ガイド下高強度集束超音波フェイズド アレイ システムの焦点面のターゲティング精度を評価するためのプロトコルについて説明します。
Abstract
フェイズド アレイは、既存の体外超音波ガイド下 HIFU (USgHIFU) システムで高強度集束超音波 (HIFU) トランスデューサーとしてますます使用されます。このようなシステムで HIFU トランスデューサーは、通常球状米国イメージング用プローブがマウントされているし、回転することができます中央の穴で。治療の平面上のイメージは、プローブの回転中に取得イメージ シーケンスを再構築できます。したがって、再構築された画像を治療計画が可能です。このようなシステムでは、ウシを用いたプロトコルのフォーカル プレーンでターゲットの精度を評価するために筋肉とマーカーに埋め込まれたファントム、説明します。幻の正方形樹脂モデルの四隅に 4 つの固体ボール再生像の参照のマーカーとして機能します。そのセンターと正方形モデルの中心の両方ことができます像内の相対位置に応じて一致するようにターゲットを移動させなければなりません。約 30 mm の厚さと豚の筋肉は臨床設定でビーム パスを模倣するファントム上に配置します。超音波処理後、幻に治療面がスキャンされ、関連付けられている病変の境界がスキャンした画像から抽出しました。ターゲティングの精度は、3 つの派生パラメーターと同様に、ターゲットと病変の中心間の距離を測定することによって評価できます。このメソッドはのみ USgHIFU フェイズド アレイ システムの臨床的に関連するビーム パスの単焦点よりもむしろ複数の焦点スポットから成るターゲットのターゲティング精度を評価できませんが、前臨床評価にも使用することができますかフェイズド アレイまたは自己焦点 HIFU トランスデューサーで構成された USgHIFU システムの定期的なメンテナンス。
Introduction
フェイズド アレイにますます設計、HIFU システム1,2,3,4,5,6,7装備。USgHIFU フェイズド アレイ システムで米国イメージング用プローブは通常球状 HIFU トランスデューサー1,2,8の中央の穴にマウントされます。プローブは、三次元空間9ターゲットと画像再構成のため回転可能。正確にターゲットは、HIFU 治療の有効性と安全性に必要です。ただし、ターゲティング精度の評価のための研究のほとんど HIFU システムの磁気共鳴誘導または自己焦点 HIFU トランスデューサー10、11,で構成された USgHIFU システムに対して実行されて12,13,14,15,16. 下記の方法は USgHIFU フェイズド アレイ システムの焦点面のターゲティング精度を評価します。
臨床的に関連するビームの道牛筋マーカー埋め込まれたファントムは、臨床 USgHIFU フェイズド アレイ システムのターゲットの精度の評価で使用されます。四球四隅を正方形モデルが作製し、透明ファントムに牛筋との組み合わせで、埋め込まれました。正六角形は、治療面に米国像で識別される 4 つのボールの中心の位置に基づく対象として選択されます。HIFU sonications 後幻の治療面がスキャンされ、スキャンしたイメージで、病変の境界だけでなく、4 つのボールの位置を決定できます。ターゲティングの精度は、3 つの派生パラメーターと同様に、ターゲットと病変の中心間の距離を測定することによって評価できます。
メソッドが特定の参照オブジェクト11,17,18とロボットの動きを使用してターゲット エラーの測定よりも単純であり単一焦点に基づいてメソッドと比較してより臨床的に関連します。均質ファントム10スポット アブレーション。このメソッドは、USgHIFU フェイズド アレイ システムのターゲットの精度の評価で使用することができます。自己焦点 HIFU トランスデューサーを搭載した他の USgHIFU システムにも使用できます。
Protocol
Representative Results
Discussion
ロボット コンポーネントは、体外の USgHIFU システムに使用されています。このようなシステムでは、参照マーカー11,12,18, ターゲットの精度を評価するには、体外組織17、腫瘍模倣モデル、および温度に敏感なファントム使用されている単独で、またはの組み合わせで10,<sup class="…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
中国の国家自然科学基金 (81402522)、上海キー技術 R & D プログラム (17441907400) から科学と技術委員会の上海市、上海交通大学にこの作品の一部でサポートします。医療工学研究基金 (YG2017QN40、YG2015ZD10)。海中慧医療技術 (上海) 株式会社も USgHIFU システムを提供することを認めています。著者は、ファントムの作製と実験に彼らの支援のため金朱と俊恵東をありがとうございます。
Materials
| Acrylamide | Amresco | D403-2 | |
| Acrylic baseboard | LAO NIAO STORES | customized | |
| Acrylic cylindrical water tank | LAO NIAO STORES | customized | |
| Ammonium persulfate | Yatai United Chemical Co., Ltd (Wuxi, China) | 2017-03-01 | |
| Beaker | East China Chemical Reagent Instrument Store | ||
| Bis-acrylamide | Amresco | M0172 | |
| Bovine muscle | Market | ||
| Chopping board | JIACHI | JC-ZB40 | |
| Cylindrical plastic phantom holder | QIYINPAI | customized | |
| Degassed deionized water | made by the USgHIFU system | ||
| Electric balance | YINGHENG | 11119453359 | |
| Glass rod | East China Chemical Reagent Instrument Store | ||
| Knife | SHIBAZI | SL1210-C | |
| Mask | Medicom | 2498 | |
| N,N,N’,N’–Tetramethylethylenediamine | Zhanyun Chemical Co., Ltd (Shanghai, China) | ||
| Rubber glove | AMMEX | YZB/MAL 0587-2018 | |
| Scanner | Fuji Xerox | DocuPrint M268dw | |
| Screwdriver | Stanley | T6 | |
| Silica gel | GE | 381 | |
| Square model | QIYINPAI | customized | |
| Stainless steel spoons | East China Chemical Reagent Instrument Store | ||
| Sucker | East China Chemical Reagent Instrument Store | ||
| Swine muscle | Market | ||
| USgHIFU system | Zhonghui Medical Technology (Shanghai) Co., Ltd. | SUA-I |
References
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