Stereotaksinių sistemų ir biopsinių adatų techninis integravimas ir optimizavimas

https://my.clevelandclinic.org/health/diagnostics/24204-krūties-biopsijos apžvalga

Pagrindinė perspektyva:​Analizuoti, kaip stereotaktinės sistemos (pvz., rentgeno, MRT ir ultragarso) sinergizuojasi su įvairių tipųbiopsijos adatos(pvz., spyruoklinėmis -pjovimo adatomis ir vakuuminiu-pagalbiniu biopsijos zondu) inžinerijos ir įrenginių integravimo požiūriu, kad būtų pasiektas optimalus našumas.

Krūties stereotaksinė šerdies adatos biopsija yra ne solo atlikimas vienu įrenginiu, o koncertas, grojamas sudėtinga sistema. Šią sistemą sudaro vaizdo gavimo įranga, padėties nustatymo įrenginiai, biopsijos pistoletai ir biopsijos adatos. Sklandi šių komponentų integracija yra raktas į veikimo saugumą, efektyvumą ir tikslumą.

Pirma, nustatomas vaizdo gavimo būdas"ką pamatyti".Rentgeno spindulių stereotaktinės sistemos puikiai vizualizuoja mikrokalcifikacijas ir yra tinkamiausias pasirinkimas atliekant biopsijas po mamografinės patikros. Jų principas apima pažeidimo 3D koordinačių apskaičiavimą naudojant dvigubą ekspoziciją ±15 laipsnių kampu. Priešingai, MRT stereotaktinės sistemos siūlo išskirtinai didelę minkštųjų audinių skiriamąją gebą, aiškiai apibrėžiančios slaptus pažeidimus, todėl jos ypač tinkamos didelės rizikos grupėms. Tačiau MRT sistemose taikomi griežti biopsinių adatų suderinamumo reikalavimai-gali būti naudojamos tik ne-feromagnetinio titano lydinio arba specializuotos polimerinės adatos, nes juodieji metalai sukeltų didelį pavojų saugai ir vaizdo artefaktus.

Antra, padėties nustatymo įrenginys diktuoja"kaip ten patekti".​ Nesvarbu, ar naudojama horizontali platforma, ar vertikali biopsijos kėdė, pagrindinė funkcija yra naudoti didelio-tikslumo robotų rankas arba elektros variklius, kad biopsijos adatos galas būtų tiksliai nukreiptas į apskaičiuotas koordinates. Šiuolaikinės sistemos yra visuotinai aprūpintos „koaksialinio apvalkalo“ technologija: pirmiausia uždedamas didesnės kiaurymės įvedimo apvalkalas, kad būtų sukurtas kanalas, per kurį būtų galima pakartotinai perleisti biopsijos adatą ir imti mėginius iš kelių vietų. Šis metodas sumažina audinių traumą ir sumažina pažeidimo suspaudimą.

Galiausiai nustatomas biopsijos adatos tipas"kiek paimti".Šiuo metu šioje srityje dominuoja du pagrindiniai tipai:

1. Spyruoklinės{0}}spyruoklinės pjovimo adatos:Jie naudoja spyruoklinį mechanizmą, kad greitai iššautų vidinį stiletą ir išorinę kaniulę, akimirksniu nupjaunant ir sulaikant audinius. Privalumai yra greitis ir paprastumas, tačiau jie paprastai įgyja tik vieną šerdį per praėjimą ir gali sukelti stūmimo poveikį kietiems pažeidimams.
2. Vakuuminės{0}}biopsijos (VAB) adatos:Jie naudoja neigiamą slėgį, kad įtrauktų audinį į mėginių ėmimo įpjovą, kur besisukantis peilis jį pertraukia. Privalumai apima nenutrūkstamą,{1}}daugiakryptį mėginių ėmimą, leidžiantį vienu įterpimu gauti kelis branduolius. Dėl to gaunamas didesnis mėginio tūris ir didesnis audinių vientisumas. Šias adatas paprastai reikia prijungti prie tam skirtos konsolės, kuri taip pat valdo drėkinimą ir lokalizavimo spaustuką.

Puikus sistemos integravimas pasireiškia tada, kai gydytojas ekrane gali matyti{0}}santykinę adatos galiuko ir pažeidimo padėtį realiuoju laiku ir kojos pedalu valdyti vakuuminį siurblį bei pjovimo veiksmus. Kai kurios aukščiausios klasės{2}}sistemos netgi turi „išmaniojo jutimo“ galimybes, kurios automatiškai reguliuoja pjovimo jėgą, kai adatos galiukas susiduria su tankiu pluoštiniu audiniu, kad būtų išvengta sulenkimo ar lūžimo. Ateityje stereotaktinių sistemų integravimas su robotų rankomis žada realizuoti visiškai automatizuotas „vieno-spustelėjimo biopsijas ir dar labiau sumažinti žmogiškąsias klaidas.