Tħabbir tar-Riżultati:

Bħala pijunieri fl-applikazzjoni tat-teknoloġija ta 'viżwalizzazzjoni ta' l-ultrasound ta 'intervent, aħna esponejna b'mod sistematiku kif id-disinn akustiku tal-labra ta' l-eku jsolvi kompletament il-problema ta '"konfużjoni spazjali" fil-proċeduri ta' titqib iggwidati bl-ultrasound-. Permezz ta 'simulazzjoni akustika tridimensjonali u ottimizzazzjoni tal-mikrostruttura fuq il-wiċċ tal-ġisem tal-labra, mhux biss ksibna wirja ta' kuntrast għoli- tal-ġisem tal-labra iżda wkoll saħħaħna b'mod innovattiv id-divrenzjar tal-ponta tal-labra u l-assi twil tal-korp tal-labra. It-teknoloġija tagħna ta '"titjib ta' żona doppja-" tagħmel il-ponta tal-labra tippreżenta sinjal uniku ta '"denb tal-kometa" jew "tenfasizza", u l-korp tal-labra jippreżenta sinjal kontinwu qawwi ta' "kolonna tad-dawl". Dan jippermetti lill-operatur biex b'mod ċar u reali-ħin jipperċepixxi l-pożizzjoni spazjali tridi-dimensjonali, l-angolu ta 'inserzjoni, u l-fond tal-korp tal-labra fl-immaġni ultrasoniku bi-dimensjonali, jgħolli t-titqib minn "prova u żball ibbażata fuq l-intuwizzjoni" għal "navigazzjoni preċiża viżwalizzat".

Punti ta' Uġigħ fl-Isfond ta' Riċerka u Żvilupp:

L-isfida ewlenija tat-titqib-iggwidata bl-ultrasound tinsab fl-immappjar tal-operazzjoni spazjali tridi-dimensjonali fuq immaġini bi-dimensjonali. Il-labra tradizzjonali turi immaġni mhux ċara, li tirriżulta fit-telf ta 'żewġ biċċiet ta' informazzjoni ewlenin:

Pożizzjonament mhux ċar tat-tarf tal-labra:Il-ponta tal-labra hija l-punt ewlieni tal-operazzjoni, iżda l-eku tiegħu ħafna drabi jħallat mal-ġisem tal-labra jew huwa mgħaddas fl-isfond tat-tessut, li jagħmilha impossibbli għall-operatur li jikkonferma jekk il-ponta tal-labra laħqetx b'mod preċiż il-punt fil-mira (bħaċ-ċentru ta 'ċisti jew ħdejn nerv), li faċilment iwassal għal titqib eċċessiv jew insuffiċjenti.

Diżorjentazzjoni axjali tal-ġisem tal-labra:Meta l-angolu bejn il-korp tal-labra u r-raġġ tal-ultrasound huwa żgħir (bħal meta l-mogħdija tat-titqib tkun kważi parallela mar-raġġ tal-ħoss), l-eku tal-ġisem tal-labra jsir estremament dgħajjef jew saħansitra jisparixxi, u b'hekk l-operatur jitlef il-kapaċità li jiġġudika d-direzzjoni tal-mogħdija tal-labra kompletament, u jista 'biss jaġġusta bl-addoċċ. Dan iwassal għal numru kbir ta 'attentati ta' titqib bla bżonn, ħsara fit-tessuti, u ħin ta 'tħaddim fit-tul, u joħloq riskji estremament għoljin meta joperaw ħdejn vini u nervituri importanti.

Innovazzjoni Teknoloġika ewlenija:

L-innovazzjoni tagħna tinsab fid-disinn tal-istruttura akustika differenzjata għall-"ponta tal-labra" u "korp tal-labra", li niksbu titjib tal-informazzjoni:

Il-"lenti akustika" fit-tarf u l-istruttura mikro-rifer:Iddisinjajna mikrostrutturi speċjali tal-wiċċ fil-wiċċ inklinat tal-ponta u ż-żona warajha, madwar 2-3mm 'il bogħod. Approċċ wieħed huwa li jiġu ffabbrikati serje ta' firxa ta' linji ta' mikro-daqs mikro-b'fond u spazji kkalkulati b'mod preċiż. Dawn il-ħniek jaġixxu bħala resonators minjatura, u jtejbu t-tifrix u r-reżonanza ta 'mewġ ultrasoniku ta' frekwenza speċifika, u jikkawżaw li l-ponta tifforma "tenfasizza" isbaħ fuq is-sonogram meta mqabbla mal-ġisem tal-labra. Approċċ ieħor huwa li tiksi l-erja tal-ponta tal-labra b'kisja gradjent li fiha mikro-bżieżaq ta 'daqsijiet differenti, li toħloq effett ta' "lenti akustika", li tikkonċentra l-enerġija tal-ħoss imxerrda b'mod aktar effettiv lejn id-direzzjoni tas-sonda.

Id-disinn makroskopiku ta' "mudell helical" jew "faxxa mhux kontinwa" tal-korp tal-labra:Fuq il-wiċċ tal-korp tal-labra, minbarra l-kisi tal-microbubble, ħloqna wkoll mudelli spirali baxxi jew skanalaturi ċirkolari discontinus perjodiċi permezz tal-lejżer jew ipproċessar preċiż tal-irrumblar. Dawn l-istrutturi makroskopiċi għandhom żewġ funzjonijiet: L-ewwelnett, ifixklu l-intoppi ottiku tal-wiċċ tal-ġisem tal-labra, iżidu r-rifless imxerred tal-mewġ tal-ħoss, li jippermettu li xi eki jerġgħu lura għas-sonda anke f'angoli żgħar, u jżommu l-viżibilità bażika tal-ġisem tal-labra. It-tieni nett, dawn il-mudelli jew skanalaturi jiffurmaw eki karatteristiċi ta '"cross-ring" jew "punt-like" fuq l-immaġni tal-ultrasound, simili għall-marki fuq ħakkiem, li jgħin lill-operatur jiddetermina l-fond tal-inserzjoni tal-labra.

Id-disinn tal-"gradjent tal-impedenza akustika" tal-kisi:Aħna ikkontrollajna d-distribuzzjoni tad-densità ta 'mikro-bżieżaq fil-kisja biex jiffurmaw gradjent ta' impedenza akustika ħafifa ħdejn it-tarf prossimali (qrib l-operatur) u t-tarf distali (qrib it-tarf tal-labra) tal-ġisem tal-labra. Id-densità fit-tarf prossimali hija kemmxejn aktar baxxa, li tirriżulta f'eki kemmxejn aktar dgħajfa; fit-tarf distali (speċjalment iż-żona tal-ponta tal-labra), id-densità hija l-ogħla, li tirriżulta fl-aktar eki b'saħħithom. Din il-bidla tal-gradjent tipprovdi indikazzjonijiet direzzjonali addizzjonali fuq l-immaġni tal-ultrasound.

Mekkaniżmu ta' Azzjoni:

Il-mekkaniżmu ewlieni tat-tħaddim tiegħu huwa li tikkodifika informazzjoni spazjali tridimensjonali f'immaġni bi-dimensjonali billi tintroduċi dispersers akustiċi karatteristiċi. It-titjib tat-tarf tal-labra jippermetti l-immaġini ta ' "fejn huwa l-punt tat-tmiem". Il-mikrostruttura unika tagħti lis-sinjal tat-tifrix il-karatteristiċi karatteristiċi tagħha, li tagħmilha faċli li ssir distinzjoni mill-korp tal-labra u t-tessuti tal-madwar. Meta l-ponta tal-labra tikkuntattja l-mira, il-karatteristiċi tal-eku tagħha jinbidlu (bħal żieda f'daqqa fil-luminożità jew bidla fil-forma), li tipprovdi lill-operatur b'konferma viżwali lil hinn mis-sensazzjoni tal-mess. L-istruttura makroskopika tal-korp tal-labra u l-gradjent tal-kisi isolvu l-problema ta ' "fejn hija l-mogħdija". Strutturi bħal mudelli spirali jiżguraw li l-korp tal-labra ma "jisparixxi" kompletament fi kwalunkwe angolu. L-"kolonni tad-dawl" eku għoli kontinwu-preżentati fuq l-immaġni u l-mudelli karatteristiċi fuqhom jiddeskrivu b'mod ċar it-trajettorja dritta tal-ġisem tal-labra. Flimkien mal-pożizzjoni spazjali tas-sonda tal-ultrasound, l-operatur jista 'jibni mill-ġdid b'mod preċiż l-orjentazzjoni tridimensjonali, l-angolu, u l-fond tal-ġisem tal-labra fit-tessut fil-moħħ, u jikseb operazzjonijiet verament "perspettivi-bħal".

Verifika tal-Effikaċja:

Fis-simulazzjoni tat-taħriġ tat-titqib vaskulari, ir-rata ta 'preċiżjoni ta' dawk li qed jitħarrġu biex jiġġudikaw jekk il-ponta tal-labra tkunx daħlet fil-kavità vaskulari laħqet 98% meta tuża l-labra eku "double-zone enhancement" tagħna, filwaqt li kienet biss 85% meta tuża l-labra eku ordinarja. Fir-riċerka klinika tal-blokk tan-nervituri ggwidat bl-ultrasound-, l-operatur li juża l-labra tagħna seta 'b'mod aktar preċiż josserva l-effett ta' "separazzjoni tal-ilma" meta l-ponta tal-labra resqet lejn il-kisja tan-nervituri, u l-monitoraġġ tal--ħin reali tad-diffużjoni tal-anestetiku lokali kien aktar ċar. Ir-rata ta 'suċċess tal-blokk żdiedet, u l-ħin tal-operazzjoni tqassar b'medja ta' 25%. Studju multi-ċentriku wera li fil-fażi tal-istabbiliment tat-titqib tan-nefrolitotomija perkutanja (PCNL), bl-użu tal-labra tagħna, il-proporzjon ta 'titqib b'suċċess tal-kaliċi tal-kliewi fil-mira f'ħin wieħed tjieb b'mod sinifikanti, u n-numru ta' użi tal-fluworoskopija tar-raġġi X- u d-doża totali ta 'radjazzjoni matul l-operazzjoni tnaqqsu b'mod sinifikanti.

Strateġija u Filosofija ta' Riċerka u Żvilupp:

Aħna nemmnu: "L-essenza tal-gwida tal-ultrasound tinsab fl-estensjoni tal-"għajnejn" tas-sonda sal-ponta tal-labra." L-istrateġija tar-riċerka u l-iżvilupp tagħna hija bbażata fuq ħsieb invers, mhux mill-materjali, iżda mill-ħtiġijiet konjittivi viżwali tal-kliniċi. Studjajna fil-fond it-tagħbija konjittiva u l-problemi ta 'ġudizzju spazjali li l-kirurgi ffaċċjaw quddiem l-iskrin tal-ultrasound, u mbagħad solvuhom bl-użu tal-lingwa tal-inġinerija akustika. Dak li ddisinajna ma kienx biss labra, iżda "sistema tal-lingwa viżwali" kompluta, li tippermetti li l-labra "titkellem" fuq l-immaġni, tinforma b'mod ċar lill-kirurgi dwar il-pożizzjoni, id-direzzjoni u l-istatus tagħha.

Perspettivi futuri:

Fil-futur, se nesploraw it-teknoloġiji ta '"immaġini attiv" u "ippożizzjonar spazjali" li huma marbuta ma' tagħmir tal-ultrasound. Id-direzzjonijiet tar-riċerka jinkludu: l-iżvilupp ta' korpi tal-labra bi transducers mikro-ultrasoniċi integrati biex tinkiseb immaġini ultrasoniku 'l quddiem mill-ponta tal-labra; l-istudju tat-tqabbil tal-materjali tal-kisi mas-sekwenza tal-emissjoni tas-sistema ultrasonika biex tinkiseb immaġini b'super-riżoluzzjoni taħt eċċitazzjoni kodifikata speċifika; l-esplorazzjoni tal-kombinazzjoni ta 'sensors ta' pożizzjonament elettromanjetiku jew ottiku biex jissuperponi l-koordinati spazjali tridimensjonali tal-korp tal-labra fuq l-immaġni tal-ultrasound jew mudell ta 'rikostruzzjoni tridimensjonali f'ħin reali, biex tinkiseb navigazzjoni vera ta' "realtà miżjuda". L-għan tagħna huwa li nagħmlu l-labra tal-eku nodu ta 'navigazzjoni intelliġenti u interattiv fil-kirurġija tal-ultrasound intervent, aktar milli sempliċement oġġett li għandu jiġi osservat.