微型3维超声探头可提供清晰软组织图像

2008-09-02 09:32:58来源: 电子工程世界 汤宏琳 编译 关键字:传感器  频率  超声波  血管

  一个小到可以放在导管顶端的超声探头,能为医生提供清晰的软组织实时图像,而不会有传统的X光导管引导过程中所面临的危险。

  杜克大学生物医学工程师设计并制作了新型超声探头,该探头拥有强大功能,可提供详细的3D图像。该设备像昆虫的复眼一样工作,由108个微型传感器一起工作产生图像。

  以导管为基础的进程包括蛇形器械通过血管执行各种任务,如通过X光图像引导清除动脉或放置支架。

  在使用模拟血管的水箱中进行一系列的模拟原理验证,工程师采用新型超声探头能够引导两个具体程序:在血管内安置一个滤波器和为主动脉动脉瘤放置综合“贴片”。科学家将于一年内开始在动物身上测试。

  “没有什么技术壁垒需要克服,” 杜克大学超声传感器组主任兼研究小组高级成员Stephen W. Smith称。该小组将最近的试验结果公布在IEEE超声波、铁电和频率控制会报上。

  Smith 说:“虽然我们已经表明新探针可以工作在两种进程,我们相信结果会更远,有很多以导管为基础的介入治疗可以使用3D超声引导,其中包括人工心瓣替代和在大脑中安置线圈以阻止中风。只要导管可以进入,探头就可以进入。”

  目前,当在血管中控制导管,医生依赖于从身体外部采取X射线图像,并在显示器上显示。很多时候,对比剂需要注入到血液中以加亮血管。新型探头论坛的作者及设计师Edward Light说:“而通过这种方式获得的图像虽然很好,但是一些病人对对比剂有不良反应。同时,取得的图像稍纵即逝。而3D超声引导不使用X射线辐射或对比剂,而且图像实时和连续的。”

  另一个好处是便携性,该功能对于那些不便移动的病人太重要了。因为X射线需要在特殊设备的房间进行。3D超声机可以很方便的移动到病人房间。

  研究人员称,超声技术通过实时生成详细的、3维动态图像使得最新的试验成为可能。杜克实验室有一个长串的从传统2维超声系统(就像用于子宫中婴儿的图像)到更先进3D的修正。在1991年发明该技术后,该小组表明了其为心脏和脑血管实时成像中开发专门导管和内窥镜的效用。

  在许多重复的探针设计试验之后,工程师相处了一种新的方法——以108个微型传感器置于导管套的边缘。Light解释到:“这些微型传感器共同创造一个大型传感器,像昆虫复眼一样工作。”

  在第一个试验中,新型探管成功在模拟腔静脉(携带从下肢回流心脏的缺氧血的大静脉)中放置滤波器。腿中有凝块的患者——被称为静脉血栓——其不能得到破坏血块的药物时,往往接受这些滤波器,从而组织血块移动并运动到心脏和肺部。

  第二次试验所涉及的是安置腹主动脉瘤支架,这是大的人造导管用于修补主动脉的薄弱区域,该区域随时面临爆破的危险。

关键字:传感器  频率  超声波  血管

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2008/0902/article_325.html
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