Technická integrácia a optimalizácia stereotaktických systémov a bioptických ihiel

https://my.clevelandclinic.org/health/diagnostics/24204-prsia-prehľad biopsie

Hlavná perspektíva:​ Analýza toho, ako stereotaktické systémy (ako je röntgen, MRI a ultrazvuk) synergizujú s rôznymi typmibioptické ihly(ako sú pružinové-rezné ihly a vákuové{1}}bioptické sondy) z hľadiska inžinierstva a integrácie zariadenia na dosiahnutie optimálneho výkonu.

Stereotaktická jadrová ihlová biopsia prsníka nie je sólovým vystúpením jedného zariadenia, ale koncertom hraným sofistikovaným systémom. Tento systém obsahuje zobrazovacie zariadenie, polohovacie zariadenia, bioptické pištole a bioptické ihly. Bezproblémová integrácia medzi týmito komponentmi je kľúčom k zaisteniu prevádzkovej bezpečnosti, efektívnosti a presnosti.

Po prvé, určuje spôsob zobrazovania"čo vidieť."​ Röntgenové stereotaktické systémy vynikajú vo vizualizácii mikrokalcifikácií a sú preferovanou voľbou pre biopsie po mamografickom skríningu. Ich princíp zahŕňa výpočet 3D súradníc lézie pomocou dvojitej expozície v uhloch ±15 stupňov. Naproti tomu stereotaktické systémy MRI ponúkajú výnimočne vysoké rozlíšenie mäkkých tkanív, jasne vymedzujú okultné lézie, vďaka čomu sú obzvlášť vhodné pre vysokorizikové populácie. Systémy MRI však kladú prísne požiadavky na kompatibilitu bioptických ihiel-môžu sa použiť iba ne-feromagnetické titánové zliatiny alebo špeciálne ihly z polyméru, pretože železné kovy by mohli spôsobiť vážne bezpečnostné riziká a artefakty v obraze.

Po druhé, polohovacie zariadenie diktuje"ako sa tam dostať."​ Či už používate horizontálnu platformu alebo vertikálne bioptické kreslo, základnou funkciou je použitie vysoko presných robotických ramien alebo elektrických motorov na dodanie hrotu bioptickej ihly presne na vypočítané súradnice. Moderné systémy sú univerzálne vybavené technológiou „koaxiálneho puzdra“: najprv sa umiestni zavádzacie puzdro s väčším otvorom, aby sa vytvoril kanál, cez ktorý možno opakovane pretiahnuť bioptickú ihlu na odber vzoriek z viacerých miest. Tento prístup minimalizuje traumu tkaniva a znižuje kompresiu lézie.

Nakoniec určuje typ bioptickej ihly"koľko vziať."V súčasnosti v tejto oblasti dominujú dva hlavné typy:

1. Jarné-nabité ihly na krájanie:Tieto využívajú pružinový mechanizmus na rýchle vystrelenie vnútorného vodiča a vonkajšej kanyly, čím sa okamžite odreže a zachytí tkanivo. Výhodou je rýchlosť a jednoduchosť, ale zvyčajne získajú iba jedno jadro na jeden priechod a môžu spôsobiť tlačný efekt na tvrdé lézie.
2. Ihly na vákuovú-biopsiu (VAB):Tie využívajú podtlak na vtiahnutie tkaniva do vzorkovacieho zárezu, kde ho potom rotujúca čepeľ odreže. Medzi výhody patrí nepretržité, viac{1}}smerové vzorkovanie, ktoré umožňuje získať viacero jadier jediným vložením. Výsledkom je väčší objem vzorky a vyššia integrita tkaniva. Tieto ihly zvyčajne vyžadujú pripojenie k vyhradenej konzole, ktorá tiež riadi zavlažovanie a umiestnenie lokalizačných klipov.

Vynikajúca systémová integrácia sa prejaví, keď lekár môže v reálnom čase{0}}zobraziť relatívnu polohu hrotu ihly k lézii na obrazovke a ovládať vákuovú pumpu a rezanie pomocou nožného pedálu. Niektoré-systémy vyššej triedy sú dokonca vybavené funkciami „inteligentného snímania“, ktoré automaticky upravujú reznú silu, keď hrot ihly narazí na husté vláknité tkanivo, aby sa predišlo ohnutiu alebo zlomeniu. Integrácia stereotaktických systémov s robotickými ramenami v budúcnosti sľubuje realizáciu plne automatizovaných biopsií na jedno{4}}kliknutie, čím sa ešte viac zníži ľudská chyba.