March 6th, 2019
Deze studie beschrijft een protocol om te evalueren van de targeting nauwkeurigheid in het brandvlak van een echografie-geleide high intensity gerichte echografie geleidelijk-array systeem.
Nauwkeurige targeting is essentieel om de veiligheid en werkzaamheid te garanderen voor beeldgestuurde, op hoge intensiteit gerichte ultraschoensystemen. Ons protocol kan evalueren in targeting nauwkeurigheid van echografie-geleide, hoge intensiteit gerichte echografie fase-array systemen. Deze techniek kan worden gebruikt om de targetingnauwkeurigheid in het behandelingsvlak te evalueren, waarbij rekening wordt gehouden met de klinisch relevante weefselpaden.
Deze methode kan worden toegepast op echografie-geleide, hoge intensiteit gerichte ultrasone systemen met behulp van een self-focused transducer met behulp van verschillende echografie beeld reconstructie methoden. Visuele demonstratie van deze methode kan anderen helpen het protocol volledig te begrijpen, vooral hoe de locatie van het doel in het gereconstrueerde echografiebeeld te bepalen. Voordat u het fantoom maakt, fabriceert u het model.
Dit 3D-geprinte model is een vierkant met zijlengtes van 40 millimeter. Een stevige bal is op elke hoek. Maak met het model bij de hand de fantoomhouder.
Hiervoor krijg je een acryl baseboard en een acht centimeter diameter plastic cilinder die is drie centimeter hoog. Gebruik silica gel om ze te bevestigen om een houder te vormen. Laat de montage een uur zitten.
Nu, ga verder om het fantoom te maken van verse runderspieren. Snijd de spier in een vierkant met zijden van 30 millimeter en 10-millimeter dikte. Ventileer het weefsel twee uur met een ventilator om vocht te verdampen.
Bereid je vervolgens voor om met gevaarlijke chemicaliën te werken. Giet ontgast en gedeïoniseerd water in een beker. Voeg acrylamide, en roer tot het is opgelost.
Voeg vervolgens bis-acrylamide toe en roer tot het opgelost is. Voeg ten slotte tetramethylethyediamine toe en roer tot de oplossing uniform is. Dit is oplossing één.
In een ander bekerglas met ontgast en gedeïoniseerd water, voeg ammonium persulfate, en roer op te lossen. Dit is oplossing twee. Wanneer het fantoom gestold is, haalt u het 3D-geprinte model op en plaatst u het op het fantoomoppervlak.
Met het model op zijn plaats, de volgende stap is om de gesneden runderspier in het midden van het model. Giet de rest van de oplossing een in de fantoomhouder. Verplaats de runderspier om lucht te verwijderen op de interface van het fantoom en de slice.
Ga verder door de rest van de oplossing twee in de fantoomhouder te gieten. Roer dan vijf seconden. Pas de locatie van de spier aan om in het midden van het fantoom te zijn en laat alles 20 minuten zitten om te stollen.
Zodra het is gestold, gebruik maken van een schroevendraaier om de silica gel te verwijderen, het houden van de cilinder en de basis samen, en langzaam los de twee. Start het ultrasone geleide, hoge intensiteit gerichte ultrasone systeem. Schakel de waterverwerkingsmodule in en stel de circulatiesnelheid in.
Om verder te gaan, hebben een cilindrische tank gevuld met ontgast water bij kamertemperatuur. De tankdiameter is 30 centimeter, en de hoogte is 13 centimeter. Haal de fantoomhouder en plaats hem in het ontgassen water.
Neem maatregelen om ervoor te zorgen dat de houder stevig op zijn plaats wordt bevestigd. Verplaats vervolgens het behandelbed en de therapeutische eenheid om het fantoom te kunnen beeldvorming. De ballon van de therapeutische eenheid moet worden ondergedompeld in het ontgassingswater.
Wees voorbereid met een monster van varkensspier voordat u verdergaat. Het monster moet ongeveer 100 millimeter lang zijn en ongeveer 30 millimeter dik zijn. Leg het monster opzij en beweeg de therapeutische eenheid langzaam op en neer.
Het doel is om ervoor te zorgen dat het behandelingsvlak zich op de bovenste interface van de gesneden runderspier en fantoom bevindt. Met de ultrasone beeldsonde bij nul graden, beweegt u de watertank om de beeldas door het midden van de twee parallelle lijnen in het beeld te laten gaan. Draai vervolgens de beeldsonde naar 90 graden.
Beweeg vervolgens de tank om de as door het midden van de twee parallelle lijnen in de afbeelding te laten gaan. Reconstrueren van de echografie beeld in het behandelingsvlak op de diepte van geometrische focus. Controleer of de vier ballen duidelijk worden weergegeven in het gereconstrueerde beeld.
Controleer ook of het doel zich in het midden van het vierkante model bevindt. Til de therapeutische eenheid op om de varkensspier boven het fantoom te plaatsen. Hier is de varkensspier in positie en klaar voor de volgende stappen.
Verplaats de therapeutische eenheid terug in positie voor beeldvorming. Schik de diepte van geometrische focus tot drie millimeter onder het bovenoppervlak van de runderspier. Ga verder door de parameters in te stellen voor een hoge intensiteit gerichte ultrasone sonicatie, met inbegrip van de puls duur en macht, onder anderen.
Stel de belichtingstijd in voor het gekozen zeshoekige virtuele doel en een belichtingstijd van twee seconden voor de brandpuntsplek in het geometrische centrum van de fasearray. Start de sonicatie, en zet een voet op het voetpedaal van het sonicatie-instrument. Tijdens de sonicatie, observeren en opnemen van de echografie beeld om vergelijking van de echogeniciteit van verschillende monsters mogelijk te maken.
Verwijder het fantoom voordat u op dezelfde manier voorbereide fantomen gebruikt om de sonicatiestappen met de andere virtuele doelen te herhalen. Dit is een echografie onder een hoek van nul graden. Een echografie beeld onder een hoek van 90 graden is vergelijkbaar.
Beide beelden tonen duidelijke raakvlakken tussen de varkensspier, fantoom en runderspier. Bovendien zijn de stokken van het vierkante model helder. Dit is het gereconstrueerde beeld in het behandelvlak.
De blauwe cirkels omvatten de hoogste gemiddelde grijze waarde in de rode vierkanten en identificeren de posities van de vier ballen in het model. De blauwe cirkels bepalen ook het midden van het vierkante model, dat is het centrum van de doelen. De bruine vierkanten geven de brandpuntspunten in het grootste regelmatige zeshoekige doel aan.
Het bepalen van de locatie van de vier ballen in de gereconstrueerde echografie beeld is belangrijk voor het afstemmen van het doel centrum met het model centrum. De chemische materialen die worden gebruikt voor fantoombereiding zijn licht gevaarlijk. Een masker en handschoenen moeten worden gedragen tijdens de procedure.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Deze studie beschrijft een protocol om de nauwkeurigheid van targeting in het focale vlak van een ultrasoon geleid, hoog-intensiteit gefocust ultrasoon phased-array systeem te evalueren. Nauwkeurige targeting is essentieel voor de veiligheid en effectiviteit van deze systemen.