三次元超音波針の先端光ファイバー超音波受信機と追跡

1. システムのハードウェア 臨床のカスタム超音波プローブ 中央とサイドの配列が含まれていますカスタム プローブで探触子要素のレイアウトの設計案を作成します。このプローブの製造者にデザインを提出します。 メーカーからのフィードバックと探触子周波数特性と形状 (図 2) への改良が含まれていますカスタム プローブの詳細な設計を作成します。注: 通常、カスタム プローブの製造元および設計できます電子システム, プローブ住宅超音波撮像システムの特定の種類の互換性のためプローブ コネクタ。メーカーも超音波撮像システムによって対処された 128 要素のセットを決定する操作モード スイッチ (ハードウェア) を含めることができます。イメージングでは、中央の配列、対処は、追跡モード側の配列が解決されます。 追跡針 遠位端のファブリ ・ ペロー共振器のシングル モード光ファイバーを含む光ファイバー超音波ハイドロホンを選択 (外径 (OD): 150 μ m)。注: 遠位端のファブリ ・ ペロー共振器のシングル モード光ファイバーを構成するハイドロホン (OD: 150 μ m)、市販されています。遠位端を近位、テレコミュニケーションのため頻繁に使用される光ファイバーのクラッド層を持っている (OD: 125 μ m)、バッファー層 (OD: 250 μ m)、およびジャケット (OD: 900 μ m)。 メスを使用すると、部分的にハイドロホン針カニューレの内で合うことができるまで、バッファー層を公開するための遠位端の近くに、繊維光学ハイドロホンの長さに沿って 900 マイクロメータ ジャケットを削除します。注: 機械的頑健性のため便利ですルアー コネクタに近位である光ファイバーのケーブル部に保護バッファー層/ジャケットを保持します。針カニューレによって保護されている前に、ジャケットが削除後の繊維の壊れやすいセクションの処理に注意してください。 手動水平平行移動ステージ、水平に医療の針を貼るし、ステレオ顕微鏡、水平方向に一直線に並べられたと針に垂直な顕微鏡の光軸と針の先端を可視化します。必要に応じて、針のかさの表面は顕微鏡で見ることができるように、軸の針を回転させます。 顕微鏡の観点から針の先端部を挿入 Tuohy ボースト Sidearm アダプターのカニューレとその後針のルアーロック コネクタを通して光ファイバー超音波受信機水中聴音器の感知領域がちょうどになるまで針の面取り面の近位。この段階では、Sidearm アダプターが針に接続していないする必要があります。針内でその動きを避けるために翻訳段階 (ポリイミド テープ作品よく) するハイドロホンを貼付します。 針内のデバイスの動きを避けるためにポリイミド テープで翻訳段階にハイドロホンを貼付します。 接辞 20 1 マイクロリットル下向き先端で垂直方向の変換ステージにピペット、マイクロ ピペットを配置する両方の水平および垂直方向の翻訳段階を使用してヒント、光ファイバハイドロホンし約 0.5 mm の横まで垂直方向に近位遠位端センシング領域へ。 マイクロ ピペットの近位端に光学接着剤のドロップを配置し、光ファイバー超音波受信機にマイクロ ピペット チップから直接パスを許可するように針を調整します。 10 mL 注射器を使用して徐々 に光ファイバー超音波受信機、センシング領域や、カニューレを遮蔽に接着剤を適用することを避けるために世話に遠位から接着剤を調剤するマイクロ ピペットの近位端での圧力を適用して光学接着剤が硬化するまでは、紫外線で針先を照らします。 2. システム統合 水中聴音器をその光のコンソールに接続します。注: 受信した圧力に比例したアナログ電圧信号を提供する光学機市販されて。 カスタムの超音波超音波コンソールにプローブを接続します。 10、14を追跡するため、B モード超音波画像とコード化された超音波パルスのインターリーブの買収を実行します。B モード超音波画像を取得する実行パルス-エコー送受信中央配列の要素のシーケンス。配列の要素または中央配列要素にアクセスするかどうか制御するハードウェア スイッチを使用します。 データ集録 (DAQ) カードと同時にハイドロ フォン信号と超音波伝達の開始に従ってタイミング信号をデジタル化します。 プロセス信号をパルス-エコーから取得表示送信・受信 B モード超音波画像を得るには、シーケンス。さらに、処理し、カスタム プローブに対する光ファイバー超音波受信機をローカライズするハイドロホン信号を表示します。後者のタスクのためのアルゴリズムは夏らによって記述されます。12,14 B モード超音波画像に針の先端位置をオーバーレイします。3 D の 2 D 超音波画像表示に情報を追跡を表示するには、クロス; 針先 (水平・深さ座標) の位置を示すことができます。面外の距離と画像の側面サイズとこのクロスの色のそれぞれ。 3. 前臨床検証 超音波イメージング用プローブのスイッチを使っての操作モードを選択します。 カスタム超音波イメージング用プローブに超音波ゲルを追加します。 羊水を模倣するために水を追加することによって胎児の超音波ファントムを準備します。 B モード超音波イメージングを使用すると、挿入の対象として幻に羊水を識別します。注: 挿入のターゲットは、コンテキストに依存します。それは臨床プロシージャまたは組織領域を模倣するイメージング ファントム内の指定された場所の間に診断や治療のための組織の特定の領域を含めることができます。 挿入の目標に向かって針を挿入します。操作モード (イメージングとトラッキング) 交互に挿入、時に継続的にカスタム プローブでスイッチを使用します。