MRI Robot for Precision Deep Brain

MRI Robot for Precision Deep Brain Stimulation Probe Placement

Deep brain stimulation (DBS) is an effective, FDA approved treatment of Parkinson's Disease and other movement disorders. Successful outcomes require accurate localization of the target intra-operatively, and precise guidance of the electrode to that target. Direct magnetic resonance (MR) image guidance during DBS insertion would allow interventional MRI to be used for planning, monitoring of tissue deformation, real-time visualization of insertion, and confirmation of placement.

The accuracy of standard stereotactic insertion is limited by registration errors and brain movement during surgery. Since the current standard of care entails planning probe placement with high-resolution MRI, it is a natural extension to perform the procedure directly in the MR scanner to ensure that the surgical plan is precisely implemented. With real-time acquisition of MR images during insertion, probe placement and insertion path can be confirmed intra-operatively. Currently, no technological solution exists to assist MRI-guided neurosurgical interventions in an accurate, simple, and economical manner.

Use of a robotic assistant will minimize the potential for human error associated with the current procedure and will better address the practical issues of operating in an MR bore. The robotic system may also serve as a validation tool for researchers whose work requires precise targeting of anatomical regions identified by MR imaging for treatment such as drug delivery or tissue biopsy.

The objective of our research is to make conventional diagnostic closed high-field (1.5T - 3T) MRI scanners available for guiding DBS electrode placement interventions for treatment of Parkinson's Disease and other neurological disorders including severe depression and Alzheimer's Disease. This will be accomplished through the use of a robotic image-guided therapy system that offers significant improvementsin deep brain stimulation, including reductions in surgical time and morbidity, over existing treatment methods.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หุ่นยนต์ MRI สำหรับตำแหน่งรบกระตุ้นสมองลึกที่แม่นยำกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) มีประสิทธิภาพ FDA อนุมัติการรักษาโรคพาร์กินสันและโรคอื่น ๆ การเคลื่อนไหว ผลสำเร็จจำเป็นต้องแปลความแม่นยำของเป้าหมาย intra-operatively และคำแนะนำที่แม่นยำของอิเล็กโทรดไปยังเป้าหมายที่ แนะนำภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็กโดยตรง (MR) ระหว่างแทรก DBS จะอนุญาตให้ interventional MRI จะใช้สำหรับการวางแผน ตรวจสอบเนื้อเยื่อเปลี่ยนรูป แสดงภาพแบบเรียลไทม์ของแทรก และยืนยันตำแหน่งความถูกต้องของมาตรฐาน stereotactic แทรกถูกจำกัด โดยข้อผิดพลาดการลงทะเบียนและการเคลื่อนไหวของสมองในระหว่างผ่าตัด ตั้งแต่มาตรฐานปัจจุบันของก่อให้เกิดการวางแผนรบตำแหน่ง ด้วยความละเอียดสูง MRI ก็ขยายธรรมชาติเพื่อดำเนินการขั้นตอนในสแกนเนอร์ MR เพื่อให้แน่ใจว่า แผนการผ่าตัดแม่นยำนำมาใช้โดยตรง ซื้อแบบเรียลไทม์ของนายภาพแทรก ตำแหน่งโพรบ และแทรก เส้นสามารถได้รับการยืนยัน intra-operatively โซลูชันทางเทคโนโลยีไม่มีอยู่ในขณะ ช่วยแนะนำ MRI ศัลยกรรมประสาทแทรกแซงในลักษณะถูกต้อง ง่าย และประหยัดใช้ผู้ช่วยหุ่นยนต์จะลดโอกาสของข้อผิดพลาดเกี่ยวข้องกับกระบวนงานปัจจุบัน และจะดีกว่าอยู่ที่กระบอกสูบปัญหาจริงของงานนาย ระบบหุ่นยนต์อาจให้บริการเป็นเครื่องมือในการตรวจสอบสำหรับนักวิจัยที่งานต้องใช้เป้าหมายของกายวิภาคโดยนายภาพการรักษาเช่นการส่งยาเสพติดหรือตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อด้วยวัตถุประสงค์ของการวิจัยของเราคือการ ทำให้ธรรมดาวินิจฉัยสูงฟิลด์ปิด (1.5T - 3T) สแกน MRI ที่มีนำ DBS ไฟฟ้าวางแทรกแซงการรักษาของโรคและความผิดปกติอื่น ๆ ทางระบบประสาทซึมเศร้าอย่างรุนแรงและโรค จะสำเร็จได้ด้วยการใช้ระบบบำบัดภาพนำหุ่นยนต์ที่มี improvementsin สำคัญกระตุ้นสมองส่วนลึก รวมทั้งลดเวลาผ่าตัดและการเจ็บป่วย ผ่านวิธีการรักษาที่มีอยู่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

หุ่นยนต์สำหรับ MRI แม่นยำกระตุ้นสมองส่วนลึก Probe ตำแหน่งกระตุ้นสมองส่วนลึก(DBS) เป็นที่มีประสิทธิภาพได้รับการอนุมัติจาก FDA การรักษาโรคพาร์กินสันและความผิดปกติของการเคลื่อนไหวอื่น ๆ ผลที่ประสบความสำเร็จต้องมีการแปลที่ถูกต้องของเป้าหมายภายในผ่าตัดและให้คำแนะนำที่ถูกต้องของอิเล็กโทรไปยังเป้าหมายที่ ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กโดยตรง (MR) คำแนะนำภาพในระหว่างการแทรกดีบีเอสจะช่วยให้ใช้มาตรการแทรกแซง MRI เพื่อนำมาใช้ในการวางแผนการตรวจสอบความผิดปกติของเนื้อเยื่อ, การแสดงเวลาจริงของการแทรกและการยืนยันของตำแหน่ง. ความถูกต้องของการแทรก stereotactic มาตรฐานถูก จำกัด ด้วยข้อผิดพลาดการลงทะเบียนและ การเคลื่อนไหวในระหว่างการผ่าตัดสมอง นับตั้งแต่การรักษามาตรฐานในปัจจุบันส่งผลการสอบสวนการวางแผนการจัดวางที่มีความละเอียดสูง MRI ก็เป็นส่วนขยายของธรรมชาติที่จะดำเนินการตามขั้นตอนโดยตรงในสแกนเนอร์นายเพื่อให้แน่ใจว่าการวางแผนการผ่าตัดที่จะดำเนินการได้อย่างแม่นยำ ด้วยการซื้อกิจการในเวลาจริงของภาพนายในระหว่างการแทรกตำแหน่งสอบสวนและเส้นทางการแทรกได้รับการยืนยันภายในผ่าตัด ปัจจุบันยังไม่มีวิธีการแก้ปัญหาทางเทคโนโลยีที่มีอยู่เพื่อช่วยแทรกแซงศัลยกรรมประสาท MRI แนะนำอย่างถูกต้องง่ายและลักษณะที่ประหยัด. ใช้ของผู้ช่วยหุ่นยนต์จะลดศักยภาพในการผิดพลาดของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนในปัจจุบันและดีกว่าที่จะแก้ไขปัญหาในทางปฏิบัติของการดำเนินงานใน เจาะ MR ระบบหุ่นยนต์นอกจากนี้ยังอาจใช้เป็นเครื่องมือตรวจสอบสำหรับนักวิจัยที่มีผลงานต้องกำหนดเป้าหมายที่แม่นยำของภูมิภาคทางกายวิภาคระบุ MR ถ่ายภาพสำหรับการรักษาเช่นการส่งมอบยาเสพติดหรือการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ. วัตถุประสงค์ของการวิจัยของเราคือการทำให้การชุมนุมวินิจฉัยปิดสนามสูง (1.5 T - 3T) สแกนเนอร์ MRI สามารถใช้ได้สำหรับแนวทางการแทรกแซงตำแหน่งดีบีเอสอิเล็กโทรดสำหรับการรักษาโรคพาร์กินสันและความผิดปกติทางระบบประสาทอื่น ๆ รวมทั้งโรคซึมเศร้าและโรคอัลไซเม นี้จะทำได้โดยการใช้ระบบการรักษาด้วยภาพจรวดหุ่นยนต์ที่มีนัยสำคัญ improvementsin กระตุ้นสมองส่วนลึกรวมทั้งการลดเวลาในการผ่าตัดและการเจ็บป่วยมากกว่าวิธีการรักษาที่มีอยู่