Este método puede ayudar a evaluar los algoritmos inherentes al campo de las imágenes de elasticidad del ultrasonido vascular, imitando de forma no invasiva los vasos clínicamente relevantes con geometrías complejas y propiedades de materiales que varían espacialmente. La principal ventaja de esta técnica es que establece una metodología para fabricar fácilmente fantasmas de imitación de tejidos con parámetros geométricos sintonizables, así como propiedades mecánicas que varían espacialmente. Esta técnica de fabricación puede avanzar en nuestra capacidad de diagnosticar aneurismas de la aorta abdominal mediante la validación de un método para medir las propiedades mecánicas cambiantes inherentes a la enfermedad.
Demostrando el procedimiento, estará Luke Cybulski, un técnico de mi laboratorio. Para preparar los hidrogeles, mezclar 22,2 gramos de polvo de PVA-c en 200 mililitros de agua del grifo en un vaso de precipitados de vidrio, y microondas la solución a ebullición. A continuación, revuelva y hierva la solución de nuevo hasta que todo el PVA se disuelva.
A continuación, suspenda 0,4 gramos de carbonato de calcio en 10 mililitros de agua y mezcle bien la suspensión de carbonato de calcio en la solución de PVA como dispersadores de ultrasonido. A continuación, cubra la solución para enfriar a temperatura ambiente. Hacer otra solución de PVA-c con 17,6 gramos de polvo de PVA-c en 100 mililitros de agua del grifo en otro vaso de vidrio con ebullición y agitación hasta que la solución esté clara.
A continuación, agregue 0,4 gramos de carbonato de calcio en polvo en cinco mililitros de suspensión del dispersador de ultrasonido de agua a la segunda solución de PVA-c. Mezclar una solución final de PVA-c con 193,7 gramos de polvo de PVA-c y 3,5 litros de agua del grifo en una olla grande y llevar la solución a ebullición, retirando la olla del fuego una vez que el PVA esté completamente suspendido en solución. A continuación, añadir 7,4 gramos de carbonato de calcio en polvo de 10 mililitros de suspensión de agua a la olla y dejar que la solución se enfríe a temperatura ambiente.
Para ensamblar los moldes, conecte un extremo de aproximadamente 100 milímetros de tubo flexible al puerto de inyección de un molde de lumen exterior y conecte una polla de tope con conexiones de jeringa al otro extremo. Usando cera deformable, alinee los pines de registro del molde de lumen interno y adhiera la parte del recipiente abultado del molde de lumen interno a la parte recta del recipiente del molde de lumen interno. En un área bien ventilada, aplique un spray sobre el recubrimiento flexible de caucho en el extremo aneurismal del molde de lumen interno para evitar que el hidrogel disuelva la parte del molde PVA durante el proceso de moldeo.
Con el lado más grande de la parte aneurisma del molde exterior hacia abajo, llene la protuberancia con 15 mililitros de solución de 17,6 gramos de PVA-c y coloque las partes internas del molde montadas en la parte exterior frontal del molde usando bandas de goma para mantener la parte interna del lumen en su lugar. A continuación, coloque el conjunto de moldes en un congelador de menos 20 grados centígrados durante 12 horas. Mientras tanto, aplique una generosa cantidad de cera deformable en la superficie posterior de un molde de muestra impreso y sujete el molde de muestra a una lámina de plástico plana cortada a un tamaño mínimo de aproximadamente 100 por 60 por 10 milímetros.
A continuación, llene el espacio entre el molde y la lámina de plástico con la solución de PVA de 17,6 gramos y coloque el molde en el congelador de menos 20 grados centígrados. Sin dejar que la solución en el primer conjunto de moldes descongele y sujete todo el molde del recipiente que forra las costuras del molde de lumen exterior con cera deformable para asegurarse de que el hidrogel no se filtre durante la inyección. Llene una jeringa de 60 mililitros con la solución de PVC de 22,2 gramos y sosteniendo el extremo de bifurcación del molde para inyectar la solución PVA-c en el conjunto del molde.
Permita que el molde recién construido se ajuste durante 30 minutos con un suave golpeteo cada 10 minutos para permitir que cualquier burbuja de aire se eleve a la parte superior del molde. A continuación, congele todo el conjunto del molde durante 12 horas. Mientras tanto, montar y sujetar otro molde de muestra y lámina de plástico plana cortada como se ha demostrado, llenar el espacio entre el molde y la hoja de plástico con la solución de PVA de 22,2 gramos, y congelar el molde durante 12 horas.
Al final de la incubación de congelación, descongele ambos moldes durante 12 horas a temperatura ambiente, seguido de cuatro ciclos más de congelación y descongelación de 24 horas. Después del quinto ciclo de congelación y descongelación, retire las muestras de prueba de PVA-c de sus moldes y recorte cualquier exceso de criogel de las muestras para almacenarlas en un recipiente sellado de una solución de agua de lejía de cinco por ciento por volumen a temperatura ambiente. A continuación, retire el recipiente PVA-c del molde de lumen exterior, separando cuidadosamente la parte recta del recipiente del molde de lumen interno de la parte aneurisma.
A continuación, corte los espaciadores de registro del extremo bifurcado de la parte aneurisma del molde de lumen interno para exponer el filamento de PVA impreso y coloque la pieza impresa de PVA en un baño de agua a temperatura ambiente para disolver la parte aneurisma de PVA. Después de disolver y retirar la parte impresa de PVA del interior del buque fantasma almacenar el fantasma en un recipiente sellado de un cinco por ciento por volumen solución de agua de lejía a temperatura ambiente. Llene el molde de fondo con aproximadamente 3,3 litros de la solución PVA-c de 183,7 gramos y llene un molde de muestra con una solución PVA-c de 183,7 gramos y congele y descongele el fondo y los moldes de muestra durante dos ciclos de 24 horas.
Después del segundo deshielo, retire la muestra de fondo y el fantasma de fondo de sus moldes y guárdelos en un recipiente sellado de cinco por ciento fresco por solución de agua de lejía por volumen a temperatura ambiente. Para la prueba de los fantasmas y las muestras, coloque el recipiente y los fantasmas de fondo en un gran baño de agua y utilice abrazaderas de tubería para fijar el extremo del recipiente más grande a la salida de la bomba de agua hemodinámica. Coloque el fantasma del recipiente en el fantasma de fondo y utilice abrazaderas de tubo para fijar los extremos bifurcados del fantasma a la entrada a la bomba hemodinámica.
Coloque un catéter de sensor de presión de estado sólido en el sistema de la bomba final del recipiente cerca de la entrada de la bomba hemodinámica y ejecute la bomba hemodinámica de modo que las presiones de las formaciones de Walde estén entre un mínimo de kilopascales cero y un máximo de 7,5 kilopascales. A continuación, utilice un sistema de ultrasonido y un transductor convexo con una frecuencia central de aproximadamente cinco megahercios para recopilar imágenes de ultrasonido del fondo y fantasmas de recipientes en sección transversal en la ubicación del diámetro máximo del recipiente registrando los datos de presión utilizando un sistema de adquisición digital. Aquí, representado como imágenes en modo B del recipiente imitando fantasmas para las presiones mínimas y máximas medidas por el catéter se muestran.
En este fantasma fabricado, la relación de la presión media normalizada medida dentro del cuarto posterior del fantasma con la cepa media en el trimestre anterior fue de 0,92. En este fantasma fabricado, la sección aneurisma del fantasma se hizo con una solución de PVA-c de 15 por ciento por la masa y el resto del fantasma se hizo utilizando el 10 por ciento por PVA-c en masa y se determinó que la relación de la cepa posterior y anterior era de 1,87. Aquí, el fantasma heterogéneo se generó con un 20 por ciento por PVA-c en masa con una relación de deformación posterior a anterior de 4.23 y este 25 por ciento por fantasma heterogéneo de PVA-c en masa demostró una cepa posterior a anterior de 7.37.
Como se ha demostrado, los fantasmas finales del recipiente se pueden presionar dinámicamente y son estables bajo grandes cargas. Al intentar este proceso de fabricación, es importante mantener el registro de todas las secciones del molde. Si las piezas del molde no se ajustan correctamente se pueden colocar secciones delgadas de la pared del recipiente.
El uso de criogel de alcohol polivinílico permite una amplia gama de valores de rigidez para imitar las propiedades cambiantes del material de los vasos sanguíneos. Siguiendo la técnica mostrada en este procedimiento, otras geometrías fantasma se pueden crear y probar mediante el uso de moldes CAD similares o moldes específicos del paciente a partir de imágenes de TC mejoradas en contraste de recipientes. Los fantasmas de criogel desarrollados aquí fueron diseñados específicamente para imágenes por ultrasonido, sin embargo, también son compatibles con los sistemas de imágenes de tomogrofia de residencia magnética y computadora y se pueden utilizar para validar una amplia gama de técnicas de imagen.
