Fiber-Optic Distributed Sensing Network for Thermal Mapping of Gold Nanoparticles-Mediated Radiofrequency Ablation.
Fiber-Optic Distributed Sensing Network for Thermal Mapping of Gold Nanoparticles-Mediated Radiofrequency Ablation.
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DOI：
10.3390/bios12050352
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发表时间：
2022-05-18
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在这项工作中，我们报告了一种光纤分布式传感网络的设计，用于射频热消融先进方法的二维（2D）原位热成像。该传感系统基于六根高散射掺镁光纤，通过散射级空间复用方法交织，允许同时检测 40 × 20 mm 网格（7.8 mm2 像素大小）中的每个光纤位置。使用琼脂糖和金纳米粒子介导的原始方法和方法对牛模型进行射频消融（RFA），以增强消融特性。 2D 传感器可以检测时空模式、评估加热特性并研究可重复性。我们观察到，在最好的情况下，基于琼脂糖的消融产生最宽的消融区域，而金纳米粒子介导的消融提供了消融面积（53.0–65.1 mm2，平均值 61.5 mm2）和可重复性之间的最佳权衡。
In this work, we report the design of an optical fiber distributed sensing network for the 2-dimensional (2D) in situ thermal mapping of advanced methods for radiofrequency thermal ablation. The sensing system is based on six high-scattering MgO-doped optical fibers, interleaved by a scattering-level spatial multiplexing approach that allows simultaneous detection of each fiber location, in a 40 × 20 mm grid (7.8 mm2 pixel size). Radiofrequency ablation (RFA) was performed on bovine phantom, using a pristine approach and methods mediated by agarose and gold nanoparticles in order to enhance the ablation properties. The 2D sensors allow the detection of spatiotemporal patterns, evaluating the heating properties and investigating the repeatability. We observe that agarose-based ablation yields the widest ablated area in the best-case scenario, while gold nanoparticles-mediated ablation provides the best trade-off between the ablated area (53.0–65.1 mm2, 61.5 mm2 mean value) and repeatability.
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