尺寸不正确的气球导管可能导致手术后并发症增加,但是即使术前成像,正确的选择仍然是一个挑战。在手术过程中反馈有限,很难验证正确的部署。我们建议使用集成的阻抗测量和电阻抗断层扫描(EIT)成像来评估气球的变形并确定周围腔的大小和形状。以前使用单个阻抗测量值或压力数据和分析模型的工作,同时证明了较高的尺寸精度,已经假设了圆形横截面。在这里,我们通过添加多种电极来检测椭圆形和遮挡的管腔并获得EIT图像以定位变形来扩展这些方法。以14 FR(5.3 mm)导管为例,进行数值模拟,以找到两个相距10 mm的8个电极的两个环的最佳电极构型。模拟预测,可检测到的最大纵横比在30mm时从14mm气球的0.9降低到0.5。实验验证了尺寸和椭圆度检测结果。构建了原型机器人气球导管,以自动膨胀一个兼容的气球,同时记录EIT和压力数据。在复制具有椭圆形和不对称曲线的狭窄血管的实验中收集了数据,并在血管成形术期间的管腔扩大。校准后,该系统能够正确定位闭合和检测为0.75的宽高比。 EIT图像进一步定位了阻塞,并在气球充气期间可视化管腔扩张。
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