Ultragarso vaizdavimo adata, skirta širdies operacijai paversti

Riebalų šalinimas taikant sutelkto ultragarso technologiją (Birželis 2019).

Anonim

Širdies audinys realiuoju laiku gali būti perduodamas per rakto vamzdžio procedūras naudojant naują optinę ultragarsinę adatą, kurią sukūrė UCL ir Londono Karalienės Marijos universiteto (QMUL) tyrėjai.

Revoliucinės technologijos buvo sėkmingai naudojamos mažiausiai invazinei širdies chirurgijai kiaulėms, nes tai suteikė precedento neturintį didelės skiriamosios gebos vaizdą apie minkštus audinius iki 2, 5 cm priešais prietaisą kūno viduje.

Šiuo metu gydytojai remiasi išoriniais ultragarso zondais kartu su priešoperacine vaizdo gavimo skenavimu, kad minkštųjų audinių ir organų vizualizavimas per rakto vamzdžių procedūras, nes naudojami miniatiūriniai chirurginiai instrumentai nepalaiko vidinės ultragarsinės fotografijos.

Šiandien " Light: Science & Applications" paskelbtame tyrime chirurgų, inžinierių, fizikų ir medžiagų chemikų komanda suprojektavo ir sukūrė optines ultragarsines technologijas, kurios atitiktų esamus vienkartinius medicinos prietaisus, tokius kaip adata.

"Optinė ultragarsinė adata puikiai tinka procedūroms, kai yra mažas audinių tikslas, kurį sunku suprasti kepenų operacijos metu, naudojant dabartinius metodus, ir trūksta, tai gali turėti katastrofiškų pasekmių", - teigė dr. Malcolmas Finlay, kartu su QMUL vadovu ir konsultantu kardiologu. ir Barts širdies centras.

"Dabar mes turime realaus laiko vaizdus, ​​leidžiančius mums išskirti audinius labai giliai, padedant nukreipti didžiausią šių procedūrų momentą. Tai sumažins komplikacijų, atsiradusių įprastu, bet kvalifikuotų procedūrų metu, pvz., Abliacijos procedūromis, galimybes. Ši technologija buvo sukurta taip, kad ji būtų visiškai suderinama su MR ir kitais esamais metodais, taigi ji taip pat gali būti naudojama smegenų ar vaisiaus chirurgijos metu arba naudojant epidurines adatas. "

Komanda sukūrė visas optines ultragarso vaizdavimo technologijas, naudojamas klinikinėje aplinkoje per ketverius metus. Jie įsitikino, kad judėjimo metu buvo pakankamai jautrūs vaizdo centimetro dydžio audinių gelmėms; ji pritvirtinta prie esamos klinikinės darbo eigos ir dirba kūno viduje.

"Tai pirmasis visų optinių ultragarso vaizdų demonstravimas kliniškai realioje aplinkoje. Naudodamiesi nebrangiais optiniais plaušais, mes galėjome pasiekti didelės skiriamosios gebos vaizdą, naudojant adatų antgalius, kurių storis mažesnis nei 1 mm. Dabar tikimės atkartoti šią sėkmę daugelyje kitose klinikinėse taikomosiose vietose, kuriose naudojami minimaliai invaziniai chirurginiai metodai ", - teigė dr. Adrien Desjardins (Wellcome EPSRC Intervencinių ir chirurgijos mokslų centras, UCL).

Ši technologija naudoja miniatiūrinę optinę pluoštą, įklijuotą pagal pritaikytą klinikinę adatą, kad gautų trumpą šviesos impulsą, generuojantį ultragarso impulsus. Šių ultragarso impulsų atspindžiai iš audinio yra aptikti jutikliu antruoju optiniu pluoštu, o realiuoju laiku ultragarsiniu vaizdavimu nustatoma operacija.

Viena iš pagrindinių naujovių buvo juodos lanksčios medžiagos kūrimas, apimantis anglies nanovamzdelių tinklelį, pritvirtintą prie klinikinio tipo silikono, tiksliai pritaikytą optiniam pluoštui. Anglies nanovamzdeliai absorbuoja impulsų lazerio šviesą, o ši absorbcija sukelia ultragarso bangą per fotokustinį poveikį.

Antroji naujovė - labai jautrių optinių skaidulų jutiklių, pagrįstų polimerų optiniais mikroresonatoriais ultragarsinių bangų aptikimui, kūrimas. Šis darbas buvo atliktas susijusiame UCL tyrime, kurį vedė dr James Guggenheim ("UCL Medical Physics & Biomedical Engineering") ir kuris neseniai buvo paskelbtas " Nature Photonics".

"Visas procesas vyksta labai greitai, suteikiant beprecedenčio minkštųjų audinių realiuoju laiku. Jis suteikia gydytojams gyvą atvaizdą, kurio skiriamoji geba yra 64 mikronai, o tai atitinka tik devynias raudonųjų kraujo kūnelių, o jo fantastinis jautrumas leidžia mums lengvai diferencijuoti minkštus audinius ", - teigė mokslinis bendradarbis dr Richard Colchester (UCL medicinos fizika ir biomedicininė inžinerija).

menu
menu