Name: magnetically-assisted remote controlled microcatheter tip deflection under magnetic resonance imaging
Uploaded: 2013-04-04T12:00:00
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Pallav Kolli, Fabio Settecase, Mateus Amans, e Robert Taylor da UCSF, Tim Roberts, da Universidade da Pensilvânia Fontes de Financiamento NIH National Heart Lung Blood Institute (NHLBI) Award (M. Wilson): 1R01HL076486 Sociedade Americana de Neurorradiologia Pesquisa e Fundação de Educação Prêmio Acadêmico (S. Hetts) NIH Instituto Nacional de Imagens Biomédicas e Bioengenharia (NIBIB) Award (S. Hetts): 1R01EB012031

1. Micromolas Fabricação <ol><li> Obter um microcateter comercialmente disponíveis (por exemplo, 2.3F Rapid Transit Cordis Cateter Neurovascular, Raynham, MA) para um substrato. </li><li> Garantir cateteres não têm componentes ferrosos, são considerados MR-seguro, e variam em tamanho 2,3-3,0 F. </li><li> Sputter uma camada de adesão de titânio seguido por uma camada de sementes de cobre até um milímetro 1-2 OD tubo isolante. Os materiais possíveis incluem poliimida, ou alumina (Ortech avançada Cer...

<ol>
	<li>Molyneux, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=International+subarachnoid+aneurysm+trial+(ISAT)+of+neurosurgical+clipping+versus+endovascular+coiling+in+2143+patients+with+ruptured+intracranial+aneurysms:+a+randomised+comparison+of+effects+on+survival,+dependency,+seizures,+rebleeding,+subgroups,+and+aneurysm+occlusion.">International subarachnoid aneurysm trial (ISAT) of neurosurgical clipping versus endovascular coiling in 2143 patients with ruptured intracranial aneurysms: a randomised comparison of effects on survival, dependency, seizures, rebleeding, subgroups, and aneurysm occlusion.</a> Lancet. 366, 809-817 (2005).</li><li>Razavi, M. K., Hwang, G., Jahed, A., Modanlou, S., Chen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abdominal+myomectomy+versus+uterine+fibroid+embolization+in+the+treatment+of+symptomatic+uterine+leiomyomas.">Abdominal myomectomy versus uterine fibroid embolization in the treatment of symptomatic uterine leiomyomas.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 180, 1571-1575 (2003).</li><li>Hoffman, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+meta-analysis+of+randomized+controlled+trials+comparing+coronary+artery+bypass+graft+with+percutaneous+transluminal+coronary+angioplasty:+one-+to+eight-year+outcomes.">A meta-analysis of randomized controlled trials comparing coronary artery bypass graft with percutaneous transluminal coronary angioplasty: one- to eight-year outcomes.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 41, 1293-1304 (2003).</li><li>McDougall, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Causes+and+management+of+aneurysmal+hemorrhage+occurring+during+embolization+with+Guglielmi+detachable+coils.">Causes and management of aneurysmal hemorrhage occurring during embolization with Guglielmi detachable coils.</a> J. Neurosurg. 89, 87-92 (1998).</li><li>Willinsky, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurologic+complications+of+cerebral+angiography:+prospective+analysis+of+2,899+procedures+and+review+of+the+literature.">Neurologic complications of cerebral angiography: prospective analysis of 2,899 procedures and review of the literature.</a> Radiology. 227, 522-528 (2003).</li><li>Veith, F. J., Marin, M. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluoroscopically+guided+interventional+procedures:+a+review+of+radiation+effects+on+patients'+skin+and+hair.">Fluoroscopically guided interventional procedures: a review of radiation effects on patients' skin and hair.</a> Radiology. 254, 326-341 (2010).</li><li>Wagner, L. K., McNeese, M. D., Marx, M. V., Siegel, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Severe+skin+reactions+from+interventional+fluoroscopy:+case+report+and+review+of+the+literature.">Severe skin reactions from interventional fluoroscopy: case report and review of the literature.</a> Radiology. 213, 773-776 (1999).</li><li>Koenig, T. R., Wolff, D., Mettler, F. A., Wagner, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin+injuries+from+fluoroscopically+guided+procedures:+part+1,+characteristics+of+radiation+injury.">Skin injuries from fluoroscopically guided procedures: part 1, characteristics of radiation injury.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 177, 3-11 (2001).</li><li>Koenig, T. R., Mettler, F. A., Wagner, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin+injuries+from+fluoroscopically+guided+procedures:+part+2,+review+of+73+cases+and+recommendations+for+minimizing+dose+delivered+to+patient.">Skin injuries from fluoroscopically guided procedures: part 2, review of 73 cases and recommendations for minimizing dose delivered to patient.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 177, 13-20 (2001).</li><li>Arenson, R. L. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetically+directable+remote+guidance+systems,+and+methods+and+use+thereof.">Magnetically directable remote guidance systems, and methods and use thereof.</a> United States Patent. , (2001).</li><li>Roberts, T. P., Hassenzahl, W. V., Hetts, S. W., Arenson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote+control+of+catheter+tip+deflection:+an+opportunity+for+interventional+MRI.">Remote control of catheter tip deflection: an opportunity for interventional MRI.</a> Magn. Reson. 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W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote+control+catheter+navigation:+options+for+guidance+under+MRI.">Remote control catheter navigation: options for guidance under MRI.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance : Official Journal of the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance. 14, 33 (2012).</li><li>Wilson, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+catheter+manipulation+in+the+interventional+MRI+environment.">Magnetic catheter manipulation in the interventional MRI environment.</a> J. Vasc. Interv. Radiol. , (2013).</li></ol>

Aqui descrevemos o protocolo para a deflexão de um microcateter em um scanner de MR. Os parâmetros-chave para o sucesso são precisas aplicação de corrente e medição do ângulo de deflexão. Medição imprecisa de ângulo de deflexão é o erro mais provável encontrada neste protocolo. Os ângulos capturados em imagens de RM banho de água durante a experiência podem diferir dos valores reais devido a pequenas diferenças na orientação em que o meio é posicionado em relação ao orifício do íman. Para resol...

Procedimentos endovasculares realizados em medicina intervencionista orientação utilização de raio-x como uma ferramenta para navegação através de cateter vascular para tratar várias doenças graves, tais como aneurisma cerebral, acidente vascular cerebral isquêmico, tumores sólidos, aterosclerose e arritmias cardíacas para mais de um milhão de pacientes por ano em todo o mundo 1 - 5. Com a utilização de meios de contraste, a navegação através da vasculatura é conseguido através de rotação manual do avanço do cateter e mecânica, pelo intervencionista da mão 6. No entanto, a navegação através de pequenos vasos sanguíneos tortuosos em torno de muitas curvas vascular torna-se cada vez mais difícil, alongando o tempo antes de atingir o local do alvo. Isso representa um problema para sensíveis ao tempo de procedimentos, tais como a remoção de um coágulo de sangue num vaso ocluso. Além disso, procedimentos prolongados aumentar a dose de radiação e criar o potencial para eventos adversos 7-11. No entanto, os procedimentos endovasculares realizados sob magnetic ressonância pode oferecer uma solução. O campo magnético forte homogênea de um scanner de ressonância magnética podem ser exploradas para a navegação ponta do cateter por controle remoto 12,13. Corrente aplicada a um micromolas localizado a uma ponta do cateter induz um momento magnético, que experimenta um binário, uma vez que se alinha com o furo do scanner de IRM 13 (Figura 1). Se a corrente eléctrica é activado em uma bobina individual, a ponta do cateter pode ser desviado para um plano por controle remoto. Se três bobinas a uma ponta do cateter são energizados, a deflexão da ponta do cateter pode ser conseguido em três dimensões. Assim, direcção magneticamente facilitada de um cateter tem o potencial para aumentar a velocidade e eficácia da navegação vascular em procedimentos endovasculares, que poderia reduzir o tempo de processo e melhorar os resultados do paciente. No presente estudo, examinou-se se a corrente aplicada a um cateter com ponta de micromolas endovascular pode produzir deflecti fiável e controladaons sob orientação MR-como testes preliminares de estudos de navegação do cateter.

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>GdDTPA Contrast Media (Magnevist)</td>
 <td>Bayer HealthCare Pharmaceuticals Inc. </td>
 <td>1240340</td>
 <td>McKesson Material Number</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Positive Photoresist</td>
 <td>Shipley</td>
 <td>N/A</td>
 <td>PEPR-2400, Replacement: Dow Chemicals Intervia 3D-P </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Copper Sulfate</td>
 <td>ScienceLab</td>
 <td>SLC3778</td>
 <td>Crystal form</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sulfuric Acid</td>
 <td>ScienceLab</td>
 <td>SLS1573</td>
 <td>50% w/w solution</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Parrafin Wax</td>
 <td>Carolina</td>
 <td>879190</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Potassium Carbonate </td>
 <td>Acros Organics</td>
 <td>424081000</td>
 <td></td>
 </tr>
</tbody>
 </table>

magnetically-assisted remote controlled microcatheter tip deflection under magnetic resonance imaging

Procedimentos de raios-X fluoroscopia guiada endovasculares têm várias limitações significativas, incluindo a navegação cateter difícil e uso de radiação ionizante, o que pode, potencialmente, ser superado através de um cateter magneticamente dirigível sob a orientação do MR. O objectivo principal deste trabalho é a de desenvolver um microcateter cuja ponta pode ser controlado remotamente com o campo magnético do scanner de MR. Este protocolo tem como objetivo descrever os procedimentos para a aplicação de corrente para o microcateter micromolas de ponta para produzir desvios consistentes e controlável. Uma micro foi fabricado usando laser litografia em torno de um cateter poliimida de ponta endovascular. Testes in vitro foi realizada em banho-maria e fantasma navio sob a orientação de um sistema de RM de 1,5 T com estado estável livre de precessão (SSFP) seqüenciamento. Várias quantidades de corrente foram aplicados às bobinas do microcateter para produzir measureable desvios ponta e navegar em fantasmas vasculares. O desenvolvimento deste dispositivo fornece uma plataforma para testes de futuro e oportunidade de revolucionar o ambiente intervencionista endovascular de ressonância magnética.

A partir do protocolo acima descrito, com um ângulo de deflexão entre 0 e 90 graus deve-se observar a partir de aplicação de 50-300 mA de corrente entregue simultaneamente a ambas as bobinas de um solenóide combinado e sistema de microcateter bobina de Helmholtz (Figura 2E). Um aumento da corrente aplicada deve resultar num aumento do ângulo de deflexão microcateter, enquanto que a inversão de polaridade de corrente deve resultar em desvio na direcção oposta, como observado com corrente positi...

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Magnetically-Assisted Remote Controlled Microcatheter Tip Deflection under Magnetic Resonance Imaging

Corrente aplicada a um microcateter endovascular com ponta micromolas feita por laser litografia torno pode alcançar deflexões controláveis ​​sob orientação de ressonância magnética (MR), que pode melhorar a velocidade e a eficácia de navegação da vasculatura durante vários procedimentos endovasculares.

Magneticamente Assistida deflexão da ponta Remote Controlled microcateter em Imagem por Ressonância Magnética

X-ray fluoroscopy-guided  endovascular procedures have several significant limitations, including  difficult catheter navigation and use of ionizing ...

Research

JoVE Journal

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