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MEMoRIAL-M1.9 | Stromvisualisierung bei der Radiofrequenzablation (RFA) mit MR-Spulen
Projektleiter:
Projektbearbeiter:
Thomas Gerlach
Finanzierung:
Forschergruppen:
Hintergrund
Die Echtzeitüberwachung bei der Radiofrequenzablation (RFA) ist erforderlich, um Informationen über die vollständige Zerstörung des Krebsgewebes zu erhalten. Es gibt jedoch kein RFA-System, das eine MR-Überwachung in Echtzeit ermöglicht. Das MRT-Hybrid-Ablationssystem ist ein innovatives System, bei dem der MR-Scanner selbst als Stromquelle für die RFA verwendet wird.
Zielsetzung
Es sollte untersucht werden, ob es möglich ist, ein RFA-Verfahren mit dem Konzept eines MRT-Hybrid-Ablationssystems zu überwachen.
Methoden
Durch den Anschluss einer Elektrode an den Spulenanschluss des MR-Geräts kann ein Zugang zur HF-Infrastruktur des MRT-Geräts erforderlich sein. Dabei wird die Elektrode sowohl für die thermische Zerstörung von Gewebe als auch für die MR-Bildgebung verwendet. Es wurden elektromagnetische und thermische Feldsimulationen durchgeführt, um diese Möglichkeiten numerisch zu bewerten. Die Simulationen wurden validiert, indem Ablationsexperimente mit Proteinphantomen und ex-vivo Gewebe in einer MR-Umgebung durchgeführt wurden. Dabei wurden die wärmebasierten Experimente von der Erfassung von Temperatur- und Flipwinkelkarten begleitet.
Ergebnisse
Das thermisch zerstörte Gewebe korreliert sowohl mit den Vorhersagen aus der MR-Thermometrie als auch mit den numerisch berechneten Wärmeablagerungen. Auch die Flip-Winkel-Karten zeigen eine Korrelation mit der simulierten MR-Signalverteilung.
Schlussfolgerungen
Mit dem Konzept eines MRT-Hybrid-Ablationssystems ist es möglich, ein thermisches Verfahren durchzuführen und die RFA mit MR-Thermometrie zu überwachen. Der Ansatz, den Ablationsprozess mittels Flip-Winkel-Mapping zu überwachen, wird durch lange Messzeiten stark beeinträchtigt.
Originalität
Es wurde ein Ansatz entwickelt, um den MR-Scanner als "MR-kompatibles" Therapiegerät zu nutzen. Bislang gibt es kein vergleichbares, kommerziell erhältliches klinisches RFA-System, das die Überwachung der RFA mit MR-Thermometrie ermöglicht.
Schlüsselwörter
MRT, Radiofrequenzablation (RFA), Thermometrie, Überwachung, Hybridsystem
Die Echtzeitüberwachung bei der Radiofrequenzablation (RFA) ist erforderlich, um Informationen über die vollständige Zerstörung des Krebsgewebes zu erhalten. Es gibt jedoch kein RFA-System, das eine MR-Überwachung in Echtzeit ermöglicht. Das MRT-Hybrid-Ablationssystem ist ein innovatives System, bei dem der MR-Scanner selbst als Stromquelle für die RFA verwendet wird.
Zielsetzung
Es sollte untersucht werden, ob es möglich ist, ein RFA-Verfahren mit dem Konzept eines MRT-Hybrid-Ablationssystems zu überwachen.
Methoden
Durch den Anschluss einer Elektrode an den Spulenanschluss des MR-Geräts kann ein Zugang zur HF-Infrastruktur des MRT-Geräts erforderlich sein. Dabei wird die Elektrode sowohl für die thermische Zerstörung von Gewebe als auch für die MR-Bildgebung verwendet. Es wurden elektromagnetische und thermische Feldsimulationen durchgeführt, um diese Möglichkeiten numerisch zu bewerten. Die Simulationen wurden validiert, indem Ablationsexperimente mit Proteinphantomen und ex-vivo Gewebe in einer MR-Umgebung durchgeführt wurden. Dabei wurden die wärmebasierten Experimente von der Erfassung von Temperatur- und Flipwinkelkarten begleitet.
Ergebnisse
Das thermisch zerstörte Gewebe korreliert sowohl mit den Vorhersagen aus der MR-Thermometrie als auch mit den numerisch berechneten Wärmeablagerungen. Auch die Flip-Winkel-Karten zeigen eine Korrelation mit der simulierten MR-Signalverteilung.
Schlussfolgerungen
Mit dem Konzept eines MRT-Hybrid-Ablationssystems ist es möglich, ein thermisches Verfahren durchzuführen und die RFA mit MR-Thermometrie zu überwachen. Der Ansatz, den Ablationsprozess mittels Flip-Winkel-Mapping zu überwachen, wird durch lange Messzeiten stark beeinträchtigt.
Originalität
Es wurde ein Ansatz entwickelt, um den MR-Scanner als "MR-kompatibles" Therapiegerät zu nutzen. Bislang gibt es kein vergleichbares, kommerziell erhältliches klinisches RFA-System, das die Überwachung der RFA mit MR-Thermometrie ermöglicht.
Schlüsselwörter
MRT, Radiofrequenzablation (RFA), Thermometrie, Überwachung, Hybridsystem
Kooperationen im Projekt
- Hannover Medical School (MHH), Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Dr. Bennet Hensen, Dr. Urte Kägebein
- MEMoRIAL-M1.4 | Use of prior knowledge for interventional MRI , Soumick Chatterjee
- MEMoRIAL-M1.2 | Under-sampled MRI for percutaneous intervention, Mario Breitkopf
- Physikalisch-Technische Bundesanstalt Berlin-Braunschweig (PTB), Dep. 8.1/Biomedical Magnetic Resonance, Research group 8.11/MR technology
- Computer-assisted Surgery Group, OVGU Magdeburg, Julian Alpers
Anmerkungen
Wiss. Co-Betreuende / Scientific Co-Supervisors: Dr.-Ing. Enrico Pannicke (OVGU:FEIT/IMT, STIMULATE); Prof. Dr. Oliver Speck (OVGU:FNW/IfP)
Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Ralf Vick
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Institut für Medizintechnik
Universitätsplatz 2
39106
Magdeburg
Tel.:+49 391 6758868
Fax:+49 391 6711236
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