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热力学拉伸生物电导管:实现内血管导航的触觉感知

医学物理 2025-08-22 v2

摘要

要安全且准确地导航患者血管树内的医疗器械,X射线造影与间歇性造影剂注射相结合是金标准。然而,长时间暴露于离子化辐射存在健康风险,需要临床医生佩戴笨重的铅背心,且造影剂注射可能导致急性肾损伤。生物电导航作为一种非造影漂移技术,旨在提供一种替代方案。其利用弱电流检测血管内解剖特征,以无X射线成像方式定位器械。本文在两个方面推进了生物电导航技术。首先,我们引入了一类专为设计的电极导管。它们采用3D打印、热拉伸和激光微加工制造。具体而言,我们制造了一个集成16个电极、导丝通道和额外传感器腔室的6Fr导管。我们全面评估了导管的机械和电气性能。其次,我们引入一种算法,用于首次将血管几何的电气检测与电气距离估计融合,定位导管沿血管假体的中心线。我们报告了跟踪精度和由专职内血管外科医生评估的可用性,表明该技术具有强大的潜力,可集成到现有临床工作流程中。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.19326,
  title  = {Thermally Drawn Bioelectric Catheters: Enabling Proprioceptive Endovascular Navigation},
  author = {Alex Ranne and Heiko Maier and Jinshi Zhao and Songli Moey and Ayhan Aktas and Manik Chana and Burak Temelkuran and Nassir Navab and Ferdinando Rodriguez Y Baena},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19326},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 8 figures