Imaging ecografico della testa, del collo e delle vie aeree

L'ecografia viene utilizzata clinicamente da oltre 50 anni ed è attualmente il metodo di imaging più comune per l'imaging cardiaco e addominale al mondo. Lo sviluppo del sistema ecografico utilizzando tecniche a schiera in fase è iniziato a Duke quasi 45 anni fa con il sistema Duke, denominato T1: la T sta per Thaumascan, un nome iniziale per il sistema Duke. Praticamente tutti gli attuali scanner ecografici nel mondo utilizzano la stessa tecnologia di base a schiera in fase, pionieristica a Duke con il dispositivo T1 (e i suoi discendenti). Questa famiglia di sistemi ecografici è stata sviluppata nel Dipartimento di Ingegneria Biomedica in collaborazione con la Divisione di Cardiologia.

T5 è uno scanner di imaging ecografico 2D e 3D ad alta velocità, in tempo reale, con elaborazione parallela 32:1, collegato a un array a matrice di 4000 elementi, di cui 1280 elementi sono utilizzati attivamente (fino a 512 trasmettitori indipendenti e 1024 ricevitori indipendenti). Il sistema è in grado di acquisire immagini in scala di grigi ad alta velocità in modalità B e C, immagini ortogonali e parallele in tempo reale e immagini ecografiche 2D e 3D in tempo reale. Il sistema è unico in quanto i suoi componenti sono altamente configurabili per consentire una varietà di impostazioni di parametri diversi per ottenere la migliore qualità dell'immagine possibile. In modo unico, T5 può acquisire immagini in modo sincrono con più trasduttori in posizioni spazialmente diverse.

Questo protocollo è inteso a fornire la modifica del sistema e il test iniziale di nuovi metodi ecografici. Le modifiche al sistema saranno determinate principalmente dai risultati soggettivi della scansione iniziale o periodica. Il primo passo in questo processo richiede di stabilire se le immagini della testa, del collo e delle vie aeree siano persino possibili in determinate configurazioni di scansione. Incluso in ciò è imparare come scansionare con il dispositivo. Il secondo passo determinerà vari confronti soggettivi sulla qualità dell'immagine (una configurazione del sistema contro un'altra). La qualità dell'immagine è determinata valutando la capacità del sistema per l'acquisizione del bersaglio, la scala di grigi e la risoluzione nelle immagini risultanti. Il terzo passo può essere intrapreso quando sono disponibili immagini adeguate. Qui, verranno effettuati confronti soggettivi dei risultati di T5 con quelli di altri metodi di imaging convenzionali ottenuti altrimenti nel normale corso della cura di un soggetto (se disponibili).

Questo progetto è finanziato dallo sperimentatore. Si spera che i risultati di questo studio saranno strumentali per l'avvio delle domande di finanziamento da parte di agenzie governative o altre.

Esiste un ampio accordo sul fatto che l'ecografia comporti solo un rischio minimo per il soggetto. L'imaging ecografico diagnostico dalla superficie corporea è stato citato dalla FDA come esempio di studio a rischio non significativo nel "Manuale delle esenzioni per dispositivi sperimentali" giugno 1996, pubblicazione HHS FDA 96-4159. Il trasduttore nel sistema Duke utilizza livelli convenzionali di energia ultrasonora, ed è pari o inferiore all'energia ultrasonora utilizzata oggi nei sistemi commerciali e approvata dalla Food and Drug Administration (720 mW/cm ; M. 2 I. = 1.9). Pertanto, non vi è alcun rischio aggiuntivo per il paziente nell'uso di questo dispositivo rispetto alla scansione ecografica convenzionale. Qualunque sia la configurazione di scansione, la potenza di uscita della macchina non aumenta.

Questo protocollo prevede l'acquisizione di immagini delle vie aeree superiori per stabilire inizialmente, quindi migliorare progressivamente, le prestazioni del sistema ecografico Duke T5 in modo graduale. Comprendere lo scopo e l'esecuzione di questo protocollo richiede la comprensione dei processi graduali e iterativi di:

Passo 1: sviluppo delle procedure di scansione Passo 2: miglioramento dell'immagine Passo 3: esplorazione dei confronti delle immagini in piccoli gruppi di pazienti