Saavutuste ametlik avaldamine

Põhiliste kaja-nõeltehnoloogiate määratleja ja tootjana avaldame ametlikult nende ultraheli nähtavuse määrava - patenteeritud polümeeri mikromullidega katmise tehnoloogia. Tavapärase pinna modifitseerimise piiranguid murdes häälestame täpselt polümeeri koostisi ja mikromullide kapseldamise protsesse, et ehitada nõelapindadele 10–30 μm paksune komposiitkate, mis sisaldab miljoneid ühtlase suurusega (1–5 μm) suletud mikromulle. See kate suurendab roostevabast terasest nõelte ultraheli kaja intensiivsust rohkem kui 20 dB võrra, pakkudes suure kontrastsusega visualiseerimist keerukate kudede taustal ja moodustades asendamatu visuaalse navigatsiooni aluse ultraheliga juhitavate sekkumisprotseduuride jaoks.

Teadus- ja arendustegevuse taust ja peamised valupunktid

Ultraheliga juhitava punktsiooni korral annavad tavalised metallnõelad oma siledate pindade ja ümbritsevate kudede lähedal asuva akustilise impedantsi tõttu nõrku, hajusaid kajasignaale, mis sageli ilmuvad sonogrammidel nõrkade, katkendlike kummitusjoontena. Eriti sügavate punktsioonide, madala nurga all sisestamise või kõrvuti asetsevate hüperkajaliste struktuuride (nt sidekirme, rasvkoe) korral kaovad nõelad ultrahelipiltidelt kergesti. Kirurgid peavad tuginema kaudsetele märkidele (nt kudede nihkumine) või korduvale sondeerimisele, mis kahjustab tõsiselt esimese läbimise edukuse määra, täpsust ja ohutust ning pikendab patsiendi tüsistuste aega. Kliiniliselt on tungiv nõudlus torkenõelte järele, mis jäljendavad ultraheli all selgelt nagu majakad.

Peamised tehnoloogilised uuendused

Meie uuendus seisneb materjalide disainis ja täppiskatmise protsessis amikromullide maatrikskate:

• Mitmefaasiline komposiitpolümeersüsteemKate ei ole ühest materjalist, vaid hoolikalt konstrueeritud komposiitsüsteemist. Maatriks kasutab bioühilduvaid meditsiinilise kvaliteediga polüuretaani või ränipõhiseid polümeere, millel on tugev metallide adhesioon, et tagada mehaaniline tugevus ja katte sidumine. Pildistamise tuum koosneb miljonitest suletud mikromullidest, mis on maatriksis ühtlaselt hajutatud; sees olev gaas (nt õhk, lämmastik) tekitab suure akustilise impedantsi ebakõla ümbritsevate kudede/vedelikega, tekitades tugevat kaja. Spetsiaalsed silaani sidumisained toimivad liidese tugevdajatena, moodustades tugevad keemilised sidemed roostevabast terasest pindade ja polümeermaatriksite vahel, et vältida katte koorumist pärast korduvaid torkeid, painutamist ja kõrgsurve steriliseerimist.
• Mikromullide suuruse ja jaotuse täpne juhtimineKasutame kombineeritud in situ vahustamis-mehaanilist emulgeerimisprotsessi. Eelpolümeeri viskoossuse, vahutava aine tüübi ja kontsentratsiooni ning emulgeerimise nihkejõu täpse reguleerimisega kontrollitakse mikromullide läbimõõtu rangelt vahemikus 1–5 μm. Ultraheli lainepikkustest palju väiksemad mikromullid tekitavad intensiivset Rayleighi hajumist, toimides ideaalsete tagasihajumisallikatena. Samal ajal tagavad kohandatud voolukanalite konstruktsioonid mullide väga ühtlase jaotumise katte ristlõigetes ja pikisuunas, kõrvaldades pildistamisel pimealad.
• Täppiskatmise ja kõvenemise protsessArvuti juhitud mikrodoseerimis- või kastmismeetodid kannavad pöörlevatele nõeltele ühtlaselt mikromullidega täidetud polümeeripulbereid. Seejärel viiakse astmeline kõvenemine läbi täpselt kontrollitud temperatuuri ja niiskuse all. See protsess tagab täieliku ristsidumise optimaalse mehaanilise jõudluse saavutamiseks, vältides samal ajal mikromullide ühinemist, väljapääsu või purunemist, et säilitada stabiilne suurus ja jaotus.

Toimemehhanismid

Selle põhitööpõhimõte põhineb ultraheli kajasignaalide aktiivsel võimendamiselakustilise impedantsi mittevastavus ja mitmekordne hajumine. Ultraheli pildistamine tuvastab sisuliselt kudede liidestelt peegelduvad kajad. Tavalised siledad metallpinnad tekitavad peegeldust, ainult vastuvõetud sondiga risti kaja, mille tulemuseks on nõrgad signaalid. Meie mikromullidega kate loob selged akustilised liidesed: miljonid mikromullid toimivad lugematute pisikeste akustiliste peeglitena. Suur impedantsi erinevus sisemise gaasi ja ümbritseva polümeeri/koe vahel tekitab langevate ultrahelilainete tugeva tagasihajumise. Ühtlaselt jaotunud mikromullide maatriks tagab, et ultrahelikiireteel paiknevad rohked mullid sõltumata langemisnurgast, hajumine kajab tagasi sondi. Spetsiifiline katte paksus põhjustab veelgi konstruktiivseid häireid katte-metalli liidesel peegelduvate kajade ja mikromullide poolt hajutatud kajade vahel, võimendades kogu kaja signaale. Järelikult ilmuvad nõelad ultraheliekraanidel pidevate, eredate, teravalt piiritletud hüperkajaliste joontena.

Tõhususe kontrollimine

Standardiseeritud ultraheli fantoomtestides saavutasid meie kajanõelad oluliselt kõrgemad nähtavusskoorid (vanemsonoloogide poolt pimendatud hinnangul) kui katmata nõelad ja müügilolevad kaetud alternatiivid tavaliselt kasutatavatel 5–12 MHz ultraheli sagedustel. Simuleeritud koe punktsioonikatsetes kinnitasid kirurgid, et meie kajanõeltega paigaldati 35% kiiremini ja 50% vähem torkekatseid. Avaldatud kliinilised uuringud näitavad, et ultraheliga juhitud sisemise kägiveeni kateteriseerimisel tõstsid meie kajanõelad esimese punktsiooni õnnestumise tõenäosuse 68%-lt 9%-ni. punktsioon. Süvakoe biopsiate (nt transrektaalne eesnäärme biopsia) puhul võimaldab täielik nõelajälje nähtavus kirurgidel täpselt kohandada trajektoore, vältides veresooni ja närve, parandades proovide võtmise täpsust ja vähendades verejooksu riski.

Teadus- ja arendustegevuse strateegia ja filosoofia

Usume kindlalt:Interventsioonilise ultraheli puhul tähendab nägemine kontrollimist.Meie teadus- ja arendustegevuse strateegia hõlmab interdistsiplinaarset integratsiooni, mis ühendab sügavalt polümeermaterjalide teaduse, akustilise füüsika ja täppistootmise. Liikudes põhilisest pinnatöötlusest kaugemale, pühendume optimaalsete akustiliste omadustega funktsionaalsete liideste kavandamisele ja ehitamisele molekulaarsel tasandil. Meie eesmärk on mitte ainult muuta nõelad nähtavaks, vaid muuta need ultrahelipiltidel selgeteks markeriteks.

Tuleviku väljavaade

Edasi liikudes liigume edasinutikas pildistamine ja funktsionaalselt integreeritud katted. Uurimissuunad hõlmavad ultraheli mehaanilise indeksi (MI) abil häälestatava ehhogeensusega akustiliselt reageerivate katete väljatöötamist: madala MI-ga varjatud režiim artefaktide vähendamiseks ja kõrge MI-ga heledusrežiim täpseks lokaliseerimiseks; terapeutilised katted, mis on täidetud kontrastaine mikromullidega, mis vabastavad pärast nõela asetamist suure energiaga ultraheliga rebenemisel kohalikke ravimeid; suunast sõltuvad pildikatted, mis näitavad sonogrammides nõela pöörlemissuunda. Meie eesmärk on muuta kajanõelad passiivsetest pilditöötlusvahenditest nutikateks sekkumisterminaliteks, mis interakteeruvad ultraheliseadmetega ja edastavad mitmemõõtmelist teavet.