Name: evaluating targeting accuracy in the focal plane for an ultrasound-guided high-intensity focused ultrasound phased-array system
Uploaded: 2019-03-06T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Evaluating Targeting Accuracy in the Focal Plane for an Ultrasound-guided High-intensity Focused Ultrasound Phased-array System at JoVE.com

עבודה זו בתמיכתם באופן חלקי את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (81402522), שנגחאי מפתח טכנולוגיה ופיתוח (17441907400) מן המדע, הטכנולוגיה עמלה של עיריית שנגחאי, והוא אוניברסיטת ג'יאו טונג שאנגחאי קרן מחקרים הנדסה רפואית (YG2017QN40, YG2015ZD10). Zhonghui טכנולוגיה רפואית (שנגחאי) ושות', בע מ הוא הודה גם למתן את המערכת USgHIFU. המחברים מודים דז'ו Wenzhen, Junhui דונג על ההכנה פנטום וסיוע שלהם בניסויים.

1. סמן עיצוב, ייצור
<ol><li>עיצוב דגם מרובע באמצעות תוכנת תכנון בעזרת מחשב. הגדר כל צד כמו מקלות עם האורכים של 40 מ מ, עוביים של 2 מ מ. המקום כדור מוצק בקוטר 10 מ מ בכל פינה של דגם מרובע.</li>
	<li>להשתמש בוטאדיאן טבעי styrene פוטוסנסיטיבית שרף החומר להדפסה.</li>
	<li>לשלוח את הקובץ דגם התלת-ממד היצרן עבור ייצור.<...

<ol>
	<li>Wang, S. B., He, C. C., Li, K., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+a+112-channel+phased-array+ultrasonography-guided+focused+ultrasound+system+in+combination+with+switch+of+ultrasound+imaging+plane+for+tissue+ablation.">Design of a 112-channel phased-array ultrasonography-guided focused ultrasound system in combination with switch of ultrasound imaging plane for tissue ablation.</a> 2014 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications (SPAWDA). , 134-137 (2014).</li><li>Choi, J. W., 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=Portable+high-intensity+focused+ultrasound+system+with+3D+electronic+steering,+real-time+cavitation+monitoring,+and+3D+image+reconstruction+algorithms:+a+preclinical+study+in+pigs.">Portable high-intensity focused ultrasound system with 3D electronic steering, real-time cavitation monitoring, and 3D image reconstruction algorithms: a preclinical study in pigs.</a> Ultrasonography. 33 (3), 191-199 (2014).</li><li>Hand, J. W., 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+random+phased+array+device+for+delivery+of+high+intensity+focused+ultrasound.">A random phased array device for delivery of high intensity focused ultrasound.</a> Physics in Medicine and Biology. 54 (19), 5675-5693 (2009).</li><li>Khokhlova, V. 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=Design+of+HIFU+transducers+to+generate+specific+nonlinear+ultrasound+fields.">Design of HIFU transducers to generate specific nonlinear ultrasound fields.</a> Physics Procedia. 87, 132-138 (2016).</li><li>Melodelima, D., 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=Thermal+ablation+by+high-intensity-focused+ultrasound+using+a+toroid+transducer+increases+the+coagulated+volume+results+of+animal+experiments.">Thermal ablation by high-intensity-focused ultrasound using a toroid transducer increases the coagulated volume results of animal experiments.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 35 (3), 425-435 (2009).</li><li>McDannold, 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=Uterine+leiomyomas:+MR+imaging-based+thermometry+and+thermal+dosimetry+during+focused+ultrasound+thermal+ablation.">Uterine leiomyomas: MR imaging-based thermometry and thermal dosimetry during focused ultrasound thermal ablation.</a> Radiology. 240 (1), 263-272 (2006).</li><li>K&#246;hler, M. O., 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=Volumetric+HIFU+ablation+under+3D+guidance+of+rapid+MRI+thermometry.">Volumetric HIFU ablation under 3D guidance of rapid MRI thermometry.</a> Medical Physics. 36 (8), 3521-3535 (2009).</li><li>Lu, M., 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=Image-guided+256-element+phased-array+focused+ultrasound+surgery.">Image-guided 256-element phased-array focused ultrasound surgery.</a> IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 27 (5), 84-90 (2008).</li><li>Tong, S., Downey, D. B., Cardinal, H. N., Fenster, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+three-dimensional+ultrasound+prostate+imaging+system.">A three-dimensional ultrasound prostate imaging system.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 22 (6), 735-746 (1996).</li><li>Sakuma, I., 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=Navigation+of+high+intensity+focused+ultrasound+applicator+with+an+integrated+three-dimensional+ultrasound+imaging+system.">Navigation of high intensity focused ultrasound applicator with an integrated three-dimensional ultrasound imaging system.</a> Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. , 133-139 (2002).</li><li>Masamune, K., Kurima, I., Kuwana, K., Yamashita, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HIFU+positioning+robot+for+less-invasive+fetal+treatment.">HIFU positioning robot for less-invasive fetal treatment.</a> Procedia CIRP. 5, 286-289 (2013).</li><li>Li, K., Bai, J. F., Chen, Y. Z., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+calibration+of+targeting+errors+for+an+ultrasound-guided+high-intensity+focused+ultrasound+system.">The calibration of targeting errors for an ultrasound-guided high-intensity focused ultrasound system.</a> 2017 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA). , 10-14 (2017).</li><li>Ellens, N. P. K., 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=The+targeting+accuracy+of+a+preclinical+MRI-guided+focused+ultrasound+system.">The targeting accuracy of a preclinical MRI-guided focused ultrasound system.</a> Medical Physics. 42 (1), 430-439 (2015).</li><li>McDannold, N., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quality+assurance+and+system+stability+of+a+clinical+MRI-guided+focused+ultrasound+system:+Four-year+experience.">Quality assurance and system stability of a clinical MRI-guided focused ultrasound system: Four-year experience.</a> Medical Physics. 33 (11), 4307-4313 (2006).</li><li>Gorny, K. R., 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=MR+guided+focused+ultrasound:+technical+acceptance+measures+for+a+clinical+system.">MR guided focused ultrasound: technical acceptance measures for a clinical system.</a> Physics in Medicine and Biology. 51 (12), 3155-3173 (2006).</li><li>Kim, Y. S., 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=MR+thermometry+analysis+of+sonication+accuracy+and+safety+margin+of+volumetric+MR+imaging-guided+high-intensity+focused+ultrasound+ablation+of+symptomatic+uterine+fibroids.">MR thermometry analysis of sonication accuracy and safety margin of volumetric MR imaging-guided high-intensity focused ultrasound ablation of symptomatic uterine fibroids.</a> Radiology. 265 (2), 627-637 (2012).</li><li>Chauhan, S., ter Haar, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FUSBOTUS:+empirical+studies+using+a+surgical+robotic+system+for+urological+applications.">FUSBOTUS: empirical studies using a surgical robotic system for urological applications.</a> AIP Conference Proceedings. 911, 117-121 (2007).</li><li>An, C. Y., Syu, J. H., Tseng, C. S., Chang, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ultrasound+imaging-guided+robotic+HIFU+ablation+experimental+system+and+accuracy+evaluations.">An ultrasound imaging-guided robotic HIFU ablation experimental system and accuracy evaluations.</a> Applied Bionics and Biomechanics. 2017, 5868695 (2017).</li><li>Li, D. H., Shen, G. F., Bai, J. F., Chen, Y. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focus+shift+and+phase+correction+in+soft+tissues+during+focused+ultrasound+surgery.">Focus shift and phase correction in soft tissues during focused ultrasound surgery.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 58 (6), 1621-1628 (2011).</li><li>N'Djin, W. 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=Utility+of+a+tumor-mimic+model+for+the+evaluation+of+the+accuracy+of+HIFU+treatments.+results+of+in+vitro+experiments+in+the+liver.">Utility of a tumor-mimic model for the evaluation of the accuracy of HIFU treatments. results of in vitro experiments in the liver.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 34 (12), 1934-1943 (2008).</li><li>Tang, T. 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=A+new+method+for+absolute+accuracy+evaluation+of+a+US-guided+HIFU+system+with+heterogeneous+phantom.">A new method for absolute accuracy evaluation of a US-guided HIFU system with heterogeneous phantom.</a> 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). , 1-4 (2016).</li><li>Li, K., Bai, J. F., Chen, Y. Z., Ji, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+evaluation+of+targeting+accuracy+of+an+ultrasound-guided+phased-array+high-intensity+focused+ultrasound+system.">Experimental evaluation of targeting accuracy of an ultrasound-guided phased-array high-intensity focused ultrasound system.</a> Applied Acoustics. 141, 19-25 (2018).</li></ol>

רכיבים רובוטית שימשו עבור מערכות USgHIFU בעיות. כדי להעריך את הדיוק מיקוד של מערכות כאלה, הפניה סמני11,12,18, רקמות במבחנה17הגידול-לחקות מודלים, הרגיש פאנטום שימשו לבד או בשילוב 10,20. לעומת הפרוטוקולים ...

מערך מופע יותר ויותר תוכנן, מצוידים ב HIFU מערכות1,2,3,4,5,6,7. במערכות בהדרגה, מערך USgHIFU, מכשיר בדיקה הדמיה של ארה ב הוא רכוב בדרך כלל בתוך החור המרכזי של כדורית HIFU מתמר1,2,8. החללית היא rotatable עבור שחזור מיקוד ותמונה ב מרחב תלת-ממדי9. פילוח מדויק נדרש עבור הבטיחות והיעילות של טיפול HIFU. עם זאת, רוב המחקרים על ההערכה של מיקוד דיוק בוצעו עבור מערכות HIFU מונחה תהודה מגנטית או מערכות USgHIFU בתצורה של עצמית ממוקדת HIFU מתמר10,11, 12 , 13 , 14 , 15 , 16. מטרת בשיטה המתוארת להלן היא להעריך את רמת הדיוק מיקוד ב מישור מוקד למערכות מערך מופע USgHIFU.
פנטום שריר/סמן-מוטבע שור לאורך השביל קרן הרלוונטית קלינית משמש בהערכה של דיוק מיקוד של מערכת בהדרגה, מערך USgHIFU קלינית. דגם מרובע עם ארבעה כדורים בפינות מפוברק, מוטבע, בשילוב עם שריר, לתוך הפאנטום שקוף. משושה רגיל נבחרה כיעד בהתבסס על העמדות של המרכזים של ארבעה כדורים זיהה בתמונת ארה ב המשוחזרת במישור הטיפול. לאחר HIFU sonications, המטוס טיפול של הפאנטום נסרק, הגבול של הנגע, כמו גם את העמדות של ארבעה כדורים, יכול להיקבע בתוך התמונה הסרוקה. ניתן להעריך את הדיוק מיקוד על ידי מדידת המרחק בין המרכזים של היעד ואת הנגע, וכן שלושה פרמטרים נגזרות.
השיטה היא פשוטה יותר המדידה של השגיאה מיקוד באמצעות תנועה רובוטית הפניה ספציפית אובייקט11,17,18 , רלוונטי יותר קלינית לעומת השיטה המבוסס על מוקד יחיד אבלציה ספוט ב דמה הומוגנית של10. בשיטה זו ניתן להשתמש בהערכה של דיוק USgHIFU מערך מופע מערכות מיקוד. זה יכול גם לשמש עבור מערכות אחרות-USgHIFU מצוידים מתמרים HIFU עצמית ממוקדת.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:849px;" width="849">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">Acrylamide</td>
			<td style="width:276px;">Amresco</td>
			<td style="width:160px;">D403-2</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acrylic baseboard</td>
			<td>LAO NIAO STORES</td>
			<td>customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acrylic cylindrical water tank&#160;</td>
			<td>LAO NIAO STORES</td>
			<td>customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ammonium persulfate</td>
			<td>Yatai United Chemical Co., Ltd (Wuxi, China)</td>
			<td>2017-03-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Beaker</td>
			<td>East China Chemical Reagent Instrument Store</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bis-acrylamide</td>
			<td>Amresco</td>
			<td>M0172</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bovine muscle</td>
			<td>Market</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Chopping board</td>
			<td>JIACHI</td>
			<td dir="LTR">JC-ZB40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cylindrical plastic&#160;phantom holder</td>
			<td>QIYINPAI</td>
			<td>customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Degassed deionized water</td>
			<td style="width:276px;"></td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td>made by the USgHIFU system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Electric balance</td>
			<td>YINGHENG</td>
			<td>11119453359</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glass rod</td>
			<td>East China Chemical Reagent Instrument Store</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Knife</td>
			<td>SHIBAZI</td>
			<td dir="LTR">SL1210-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mask</td>
			<td>Medicom</td>
			<td>2498</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">N,N,N&#8217;,N&#8217;&#8211;Tetramethylethylenediamine</td>
			<td>Zhanyun Chemical Co., Ltd (Shanghai, China)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rubber glove</td>
			<td>AMMEX</td>
			<td>YZB/MAL 0587-2018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Scanner</td>
			<td>Fuji Xerox</td>
			<td>DocuPrint M268dw</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Screwdriver</td>
			<td>Stanley</td>
			<td>T6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Silica gel</td>
			<td>GE</td>
			<td>381</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Square model</td>
			<td>QIYINPAI</td>
			<td>customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stainless steel spoons</td>
			<td>East China Chemical Reagent Instrument Store</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sucker</td>
			<td>East China Chemical Reagent Instrument Store</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Swine muscle</td>
			<td>Market</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">USgHIFU system</td>
			<td>Zhonghui Medical Technology (Shanghai) Co., Ltd.</td>
			<td>SUA-I</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluating targeting accuracy in the focal plane for an ultrasound-guided high-intensity focused ultrasound phased-array system

מופע מערכים משמשים יותר ויותר מתמרים אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה (HIFU) במערכות קיימות בעיות מונחה אולטרה סאונד HIFU (USgHIFU). מתמרים HIFU במערכות כאלה הם בדרך כלל כדורית במצב עם חור מרכזי שבו מכשיר בדיקה הדמיה של ארה ב הוא רכוב, ניתן לסובב. התמונה על המטוס של טיפול יכול יורכבו דרך רצף תמונות שנרכש במהלך הסיבוב של המכשיר. לכן, תוכנית הטיפול יכול להתבצע על תמונות המשוחזרת. על מנת להעריך את הדיוק מיקוד במישור המוקד של מערכות כאלה, הפרוטוקול של שיטה באמצעות שור מתואר שריר, סמן-מוטבע פנטום. ב. הפאנטום, ארבעה כדורים מוצקים בפינות של דגם מרובע שרף לשמש סמני הפניה בתמונה המשוחזרת. המטרה, צריך לעבור כך המרכז שלו והן למרכז של דגם מרובע יכול לחפוף על פי העמדות שלהם יחסית בתמונה המשוחזרת. החזירים שריר עם עובי של 30 מ מ ממוקמת מעל הפאנטום לחקות את נתיב קרן בהגדרות קליניים. לאחר sonication, המטוס טיפול בהפאנטום נסרק, הגבול של הנגע המשויך מופק מן התמונה הסרוקה. ניתן להעריך את הדיוק מיקוד על ידי מדידת המרחק בין המרכזים של היעד ואת הנגע, וכן שלושה פרמטרים נגזרות. שיטה זו בלבד אין אפשרות להעריך את הדיוק מיקוד של היעד המורכב מספר כתמים נקודתית ולא מקום מוקד יחיד בנתיב קרן הרלוונטית קלינית של מערכת בהדרגה, מערך USgHIFU, אבל זה יכול לשמש גם בהערכה פרה או תחזוקה שוטפת של מערכות USgHIFU מוגדר עם מתמר HIFU בהדרגה, מערך או עצמית ממוקדת.

עשינו פאנטום המוקדש הערכת הדיוק מיקוד של מערכת בהדרגה, מערך USgHIFU קלינית עם המטרות של שלושה גדלים שונים. איור 1 מציג את התמונה ארה ב בזווית של 0 °, 90 °. הממשקים ברורה, המקלות של דגם מרובע בהירים של תמונות ארה ב. איור 2 מדגים את התמונה ארה ב המשוחז...

Watch this Scientific Journal Video about Evaluating Targeting Accuracy in the Focal Plane for an Ultrasound-guided High-intensity Focused Ultrasound Phased-array System at JoVE.com

Evaluating Targeting Accuracy in the Focal Plane for an Ultrasound-guided High-intensity Focused Ultrasound Phased-array System

הערכת דיוק מיקוד ב מישור מוקד עבור מונחה אולטרה סאונד בעוצמה גבוהה ממוקד אולטרסאונד בהדרגה, מערך מערכת

מחקר זה מתאר פרוטוקול כדי להעריך את רמת הדיוק מיקוד במישור המוקד של מערכת בהדרגה, מערך מונחה אולטראסאונד אולטראסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה.

Phased arrays are increasingly used as high-intensity focused ultrasound (HIFU) transducers in the existing extracorporeal ultrasound-guided HIFU ...

מיקוד מדויק חיוני כדי להבטיח בטיחות ויעילות למערכות אולטרסאונד ממוקדות מונחות תמונה בעצימות גבוהה. הפרוטוקול שלנו יכול להעריך דיוק מיקוד של מערכות אולטרסאונד מונחה, בעצימות גבוהה ממוקדות אולטרסאונד שלב מערך. טכניקה זו יכולה לשמש כדי להעריך את דיוק המיקוד במישור הטיפול תוך התחשבות בנתיבי הרקמה הרלוונטיים קלינית.שיטה זו יכולה להיות מיושמת על אולטרסאונד מונחה, מערכות אולטרסאונד ממוקדות בעצימות גבוהה עם מתמר ממוקד עצמית באמצעות שיטות שונות לשחזור תמונת אולטרסאונד. הדגמה חזותית של שיטה זו יכולה לעזור לאחרים להבין את הפרוטוקול במלואו, במיוחד כיצד לקבוע את מיקום המטרה בתדמית אולטרסאונד משוחזרת. לפני ביצוע הפנטום, להמציא את המודל.דגם זה המודפס בתלת-ממד הוא ריבוע עם אורכי צד של 40 מילימטרים. כדור מוצק נמצא בכל פינה. עם הדגם בהישג יד, להפוך את מחזיק הפנטום.לשם כך, קבל לוח אקריליק וצילינדר פלסטיק בקוטר שמונה ס"מ בגובה שלושה סנטימטרים. השתמש ג'ל סיליקה כדי לחבר אותם כדי ליצור מחזיק. תן לאסיפה לשבת במשך שעה.עכשיו, להמשיך הלאה כדי להפוך את הפנטום מ שרירי חזיר טריים. פורסים את השריר לריבוע עם צדדים של 30 מילימטרים ועובי של 10 מ"מ. לאוורר את הרקמה עם מאוורר במשך שעתיים כדי להתאדות לחות.לאחר מכן, היכונו לעבוד עם כימיקלים מסוכנים. יוצקים מים מנוגזים ו deionized לתוך מקור. מוסיפים אקרילאמיד, ומערבבים עד שהוא מומס.לאחר מכן, מוסיפים ביס-אקרילאמיד, ומערבבים עד להמסה. לבסוף, מוסיפים טתראמטילאתילנדיאמין, ומערבבים עד שהפתרון אחיד. זה פתרון אחד.במזווה אחר עם מים מנוגזים ו deionized, מוסיפים אמוניום שכנוע, ומערבבים להתמוסס. זה פתרון 2. כאשר הפנטום התגבש, אחזר את הדגם המודפס בתלת-ממד והצב אותו על משטח הפנטום.עם המודל במקום, השלב הבא הוא לשים את שריר חזיר פרוס באמצע המודל. יוצקים את שאר הפתרון אחד לתוך מחזיק הפנטום. להזיז את שריר הבאר כדי להסיר אוויר בממשק של הפנטום ואת הפרוסה.המשך על ידי שפיכת שאר הפתרון שני לתוך מחזיק הפנטום. לאחר מכן, מערבבים במשך חמש שניות. להתאים את המיקום של השריר להיות במרכז הפנטום, ולתת הכל לשבת במשך 20 דקות כדי לחזק.לאחר שהתגבש, השתמש במברג כדי להסיר את ג'ל הסיליקה, מחזיק את הצילינדר ואת הבסיס יחד, לאט לנתק את השניים. התחל את מערכת אולטרסאונד מונחה, בעוצמה גבוהה ממוקדת אולטרסאונד. הפעל את מודול עיבוד המים והגדר את מהירות מחזור הדם.כדי להמשיך, יש מיכל גלילי מלא במים degassed בטמפרטורת החדר. קוטר המיכל הוא 30 ס"מ, וגובהו 13 ס"מ. קבל את מחזיק הפנטום, ולמקום אותו במים degassed.לנקוט באמצעים כדי להבטיח את המחזיק קבוע בחוזקה במקום. לאחר מכן, להזיז את מיטת הטיפול ואת היחידה הטיפולית כדי לאפשר הדמיה של הפנטום. הבלון של היחידה הטיפולית צריך להיות שקוע במים degassed.להיות מוכן עם מדגם של שריר החזיר לפני שתמשיך. הדגימה צריכה להיות באורך של כ-100 מילימטרים ועוביה כ-30 מילימטרים. שים את המדגם בצד, ולאט לאט להזיז את היחידה הטיפולית למעלה ולמטה.המטרה היא לוודא שמישור הטיפול נמצא בממשק העליון של שריר הבר ופנטום פרוסים. עם בדיקת הדמיית אולטרסאונד באפס מעלות, להזיז את מיכל המים כדי להפוך את ציר ההדמיה לעבור באמצע שני קווים מקבילים בתמונה. לאחר מכן, סובב את גשושית ההדמיה ל-90 מעלות.לאחר מכן, הזז את המיכל כדי לגרום לציר לעבור באמצע שני הקווים המקבילים בתמונה. לשחזר את תמונת האולטרסאונד במישור הטיפול בעומק המיקוד הגיאומטרי. בדוק שארבעת הכדורים מוצגים בבירור בתמונה המשוחזרת.כמו כן, בדוק אם היעד ממוקם במרכז המודל המרובע. כאשר מוכן, להרים את היחידה הטיפולית על מנת למקם את שריר החזיר מעל הפנטום. כאן, שריר החזירים הוא בעמדה ומוכן לשלבים הבאים.להעביר את היחידה הטיפולית בחזרה לעמדה להדמיה. מסדרים את עומק המיקוד הגיאומטרי להיות שלושה מילימטרים מתחת לפני השטח העליונים של שריר הזרוע. המשך על ידי הגדרת הפרמטרים עבור sonication אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה, כולל משך הדופק וכוח, בין היתר.הגדר את זמן החשיפה ליעד הווירטואלי המשושה שנבחר ותזמן חשיפה של שתי שניות למוקד במרכז הגיאומטרי של מערך הפאזה. התחל את sonication, ולשים רגל על דוושת הרגל של מכשיר sonication. במהלך sonication, להתבונן ולהקליט את תמונת אולטרסאונד כדי לאפשר השוואה של echogenicity של דגימות שונות.הסר את הפנטום לפני השימוש בפנטומים מוכנים דומים כדי לחזור על שלבי sonication עם המטרות הווירטואליות האחרות. זוהי תמונת אולטרסאונד בזווית של אפס מעלות. תמונת אולטרסאונד בזווית של 90 מעלות דומה.שתי התמונות מראות ממשקים ברורים בין שריר החזיר, הפנטום ושריר החזיר. בנוסף, המקלות של הדגם המרובע בהירים. זוהי התמונה המשוחזרת במישור הטיפול.העיגולים הכחולים מקיפים את הערך האפור הממוצע הגבוה ביותר בריבועים האדומים ומזהים את מיקומם של ארבעת הכדורים במודל. העיגולים הכחולים קובעים גם את מרכז המודל הריבועי, שהוא מרכז המטרות. הריבועים החומים מציינים את המוקדים ביעד המשושה הרגיל הגדול ביותר.קביעת המיקום של ארבעת הכדורים בתדמית אולטרסאונד משוחזר חשוב להתאמת מרכז היעד עם מרכז המודל. החומרים הכימיים המשמשים להכנת פנטום מסוכנים מעט. יש לחבוש מסכה וכפפות במהלך ההליך.

Research

JoVE Journal

Engineering

Evaluating Plasmonic Transport in Current-carrying Silver Nanowires

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information ...

Measuring Material Microstructure Under Flow Using 1-2 Plane Flow-Small Angle Neutron Scattering

מדידת חומר מיקרו תחת זרם באמצעות 1-2 מטוס זרימה קטן זווית ניוטרון פיזור

A new small-angle neutron scattering (SANS) sample environment optimized for studying the microstructure of complex fluids under simple shear flow is ...

Laboratory Drop Towers for the Experimental Simulation of Dust-aggregate Collisions in the Early Solar System

מעבדה בגלילה מגדלים לסימולציה הניסויית של התנגשויות אבק-המצרפי במערכת השמש המוקדמת

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust ...

Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells

שיטת אמביינט לייצור ionically המגודר פחמן Nanotube הנפוץ קטודה בתאים סולריים האורגנית טנדם

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two ...

Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy

אפיון מלא סט חומר קבועים תלות בטמפרטורה שלהם עבור חומרים פייזו באמצעות ספקטרוסקופיית תהודה אולטראסאונד

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the ...

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

יון ממוקדת קרן פבריקציה נוספת של Nanobatteries המבוסס על LiPON של מצב מוצק ליתיום בחיי עיר בדיקה

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of ...

Controllable Nucleation of Cavitation from Plasmonic Gold Nanoparticles for Enhancing High Intensity Focused Ultrasound Applications

התגרענות לשליטה של קוויטציה מן Plasmonic חלקיקי זהב לשיפור בעוצמה גבוהה ממוקד יישומים אולטרסאונד

In this study, plasmonic gold nanoparticles were simultaneously exposed to pulsed near-infrared laser light and high intensity focused ultrasound (HIFU) ...

Multiplexing Focused Ultrasound Stimulation with Fluorescence Microscopy

ריבוב ממוקד אולטרסאונד גירוי עם מיקרוסקופ קרינה פלואורסצנטית

By focusing low-intensity ultrasound pulses that penetrate soft tissues, LIPUS represents a promising biomedical technology to remotely and safely ...

Evaluating Usability Aspects of a Mixed Reality Solution for Immersive Analytics in Industry 4.0 Scenarios

הערכת היבטי שימושיות של פתרון מציאות משולבת לניתוח מקיף בתרחישי תעשייה 4.0

In medicine or industry, the analysis of high-dimensional data sets is increasingly required. However, available technical solutions are often complex to ...

3D Printing - Evaluating Particle Emissions of a 3D Printing Pen

הדפסה בתלת-ממד - הערכת פליטות חלקיקים של עט הדפסה בתלת-ממד

Three-dimensional (3D) printing as a type of additive manufacturing shows continuing increase in application and consumer popularity. The fused filament ...