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Enregistrement W2426311251 · doi:10.1118/1.4953632

Endoluminal ultrasound applicators for MR‐guided thermal ablation of pancreatic tumors: Preliminary design and evaluation in a porcine pancreas model

2016· article· en· W2426311251 sur OpenAlexfundno aff
Matthew S. Adams, Vasant A. Salgaonkar, Juan C. Plata-Camargo, Peter D. Jones, Aurea Pascal‐Tenorio, Hsin‐Yu Chen, Donna M. Bouley, Graham Sommer, Chris J. Diederich

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueUltrasound and Hyperthermia Applications
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesAir Force Office of Scientific ResearchNational Institutes of HealthNational Cancer InstituteU.S. Department of DefenseNational Defense Science and Engineering GraduateMcMaster University
Mots-clésThermal ablationPancreasMedicineRadiologyUltrasoundAblationNuclear medicineMedical physicsBiomedical engineeringInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: Endoluminal ultrasound may serve as a minimally invasive option for delivering thermal ablation to pancreatic tumors adjacent to the stomach or duodenum. The objective of this study was to explore the basic feasibility of this treatment strategy through the design, characterization, and evaluation of proof-of-concept endoluminal ultrasound applicators capable of placement in the gastrointestinal (GI) lumen for volumetric pancreas ablation under MR guidance. METHODS: Two variants of the endoluminal applicator, each containing a distinct array of two independently powered transducers (10 × 10 mm 3.2 MHz planar; or 8 × 10 × 20 mm radius of curvature 3.3 MHz curvilinear geometries) at the distal end of a meter long flexible catheter assembly, were designed and fabricated. Transducers and circulatory water flow for acoustic coupling and luminal cooling were contained by a low-profile polyester balloon covering the transducer assembly fixture. Each applicator incorporated miniature spiral MR coils and mechanical features (guiding tips and hinges) to facilitate tracking and insertion through the GI tract under MRI guidance. Acoustic characterization of each device was performed using radiation force balance and hydrophone measurements. Device delivery into the upper GI tract, adjacent to the pancreas, and heating characteristics for treatment of pancreatic tissue were evaluated in MR-guided ex vivo and in vivo porcine experiments. MR guidance was utilized for anatomical target identification, tracking/positioning of the applicator, and MR temperature imaging (MRTI) for PRF-based multislice thermometry, implemented in the real-time RTHawk software environment. RESULTS: Force balance and hydrophone measurements indicated efficiencies of 48.8% and 47.8% and -3 dB intensity beam-widths of 3.2 and 1.2 mm for the planar and curvilinear transducers, respectively. Ex vivo studies on whole-porcine carcasses revealed capabilities of producing ablative temperature rise (ΔT > 15 °C) contours in pancreatic tissue 4-40 mm long and 4-28 mm wide for the planar transducer applicator (1-13 min sonication duration, ∼4 W/cm(2) applied acoustic intensity). Curvilinear transducers produced more selective heating, with a narrower ΔT > 15 °C contour length and width of up to 1-24 mm and 2-7 mm, respectively (1-7 min sonication duration, ∼4 W/cm(2) applied acoustic intensity). Active tracking of the miniature spiral coils was achieved using a Hadamard encoding tracking sequence, enabling real-time determination of each coil's coordinates and automated prescription of imaging planes for thermometry. In vivo MRTI-guided heating trials in three pigs demonstrated capability of ∼20 °C temperature elevation in pancreatic tissue at 2 cm depths from the applicator, with 5-7 W/cm(2) applied intensity and 6-16 min sonication duration. Dimensions of thermal lesions in the pancreas ranged from 12 to 28 mm, 3 to 10 mm, and 5 to 10 mm in length, width, and depth, respectively, as verified through histological analysis of tissue sections. Multiple-baseline reconstruction and respiratory-gated acquisition were demonstrated to be effective strategies in suppressing motion artifacts for clear evolution of temperature profiles during MRTI in the in vivo studies. CONCLUSIONS: This study demonstrates the technical feasibility of generating volumetric ablation in pancreatic tissue using endoluminal ultrasound applicators positioned in the stomach lumen. MR guidance facilitates target identification, device tracking/positioning, and treatment monitoring through real-time multislice PRF-based thermometry.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,026
Tête enseignante GPT0,259
Écart entre enseignants0,233 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations10
Publié2016
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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