Stereotaktiliste süsteemide ja biopsia nõelte tehniline integreerimine ja optimeerimine

https://my.clevelandclinic.org/health/diagnostics/24204-rinna-biopsia ülevaade

Põhiperspektiiv:​Analüüsime, kuidas stereotaktilised süsteemid (nagu röntgen, MRI ja ultraheli) sünergistuvad erinevat tüüpibiopsia nõelad(nagu vedruga-lõike nõelad ja vaakum-abiga biopsia sondid) optimaalse jõudluse saavutamiseks inseneri ja seadmete integreerimise seisukohast.

Rindade stereotaktiline südamiku biopsia ei ole sooloesitus ühe seadmega, vaid kontsert, mida mängib keerukas süsteem. See süsteem sisaldab pildistamisseadmeid, positsioneerimisseadmeid, biopsia püstoleid ja biopsianõelu. Nende komponentide sujuv integreerimine on tööohutuse, tõhususe ja täpsuse tagamise võti.

Esiteks määrab pildistamisviis"mida näha."​Röntgeni stereotaktilised süsteemid on suurepärased mikrokaltsifikatsioonide visualiseerimisel ja on eelistatud valik mammograafilisele sõeluuringule järgnevate biopsiate jaoks. Nende põhimõte hõlmab kahjustuse 3D-koordinaatide arvutamist kahekordse särituse abil ±15 kraadise nurga all. Seevastu MRI stereotaktilised süsteemid pakuvad erakordselt kõrget pehmete kudede eraldusvõimet, selgelt piiritledes varjatud kahjustused, muutes need eriti sobivaks suure-riskiga elanikkonnarühmadele. Kuid MRI-süsteemid kehtestavad biopsia nõeltele ranged ühilduvusnõuded-kasutada võib ainult mitte-ferromagnetilist titaanisulamist või spetsiaalseid polümeernõelu, kuna mustmetallid võivad põhjustada tõsiseid ohutusriske ja kujutise artefakte.

Teiseks määrab positsioneerimisseade"kuidas sinna saada."Olenemata sellest, kas kasutate horisontaalset platvormi või vertikaalset biopsiatooli, on põhifunktsiooniks kasutada ülitäpseid-robotkäsi või elektrimootoreid, et viia biopsianõela ots täpselt arvutatud koordinaatideni. Kaasaegsed süsteemid on universaalselt varustatud "koaksiaalümbrise" tehnoloogiaga: esmalt asetatakse suurema avaga sisestuskate, et luua kanal, mille kaudu saab biopsianõela korduvalt läbi viia mitmest -kohast proovivõtu jaoks. See lähenemisviis minimeerib kudede trauma ja vähendab kahjustuse kokkusurumist.

Lõpuks määrab biopsianõela tüüp"Kui palju võtta."Praegu domineerib valdkonnas kaks peamist tüüpi:

1. Vedruga-laaditud lõikenõelad:Need kasutavad vedrumehhanismi, et kiiresti tulistada sisemine stileti ja välimine kanüül, lõigates ja püüdes kudesid koheselt kinni. Eelised on kiirus ja lihtsus, kuid tavaliselt omandavad nad ühe läbimise kohta ainult ühe südamiku ja võivad tugevatele kahjustustele avaldada tõukuvat mõju.
2. Vaakum{0}}biopsiaga (VAB) nõelad:Need kasutavad negatiivset rõhku, et tõmmata kude proovivõtusälku, kust pöörlev tera lõikab selle ära. Eelised hõlmavad pidevat ja mitmesuunalist diskreetimist, mis võimaldab ühe sisestamisega saada mitu südamikku. Selle tulemuseks on suurem proovi maht ja suurem koe terviklikkus. Need nõelad nõuavad tavaliselt ühendamist spetsiaalse konsooliga, mis haldab ka niisutus- ja lokaliseerimisklambri juurutamist.

Suurepärane süsteemiintegratsioon ilmneb siis, kui arst saab vaadata ekraanil-nõela otsa suhtelist asendit kahjustuse suhtes reaalajas ning juhtida vaakumpumpa ja lõiketoimingut jalgpedaali abil. Mõnel tipptasemel-süsteemil on isegi "nutika tuvastus", mis reguleerib automaatselt lõikejõudu, kui nõela ots puutub kokku tiheda kiulise koega, et vältida paindumist või purunemist. Tulevikus tõotab stereotaktiliste süsteemide integreerimine robotkätetega realiseerida täielikult automatiseeritud "ühe klõpsuga biopsiaid", vähendades veelgi inimlikke eksimusi.