Echtzeit MRI-Biopsien / Real-time MR biopsy

MR-Biopsien zur Mamma- und Prostatakarzinomdiagnostik unter Echtzeit-Sicht mittels Magnetresonanztomographie

Vorhabensziel: die präzise real-time MR-geführte Biopsie kleinster Herdbefunde der Prostata und der weiblichen Brust jeweils in Rückenlage des Patienten.

Hierfür wurden MR-Pulssequenzen entwickelt und am Phantom und am Tiermodell evaluiert. Die kontinuierlich aufgezeichneten Daten wertet eine im Vorhaben entwickelte Software zeitgleich aus und visualisiert sie so, dass der Arzt den Vorschub der Biopsienadel zum Herdbefund klar erkennen kann. So soll verhindert werden, dass der Herdbefund fälschlicherweise nicht getroffen und damit übersehen wird.

Da die diagnostische Bildgebung in Rückenlage erfolgt, ist der Patient identisch gelagert wie bei einem ggf. notwendigen chirurgisch-therapeutischen Eingriff. Der Chirurg kann die bildlich erfasste Tumorlage daher unmittelbar auf seine intra-operative Situation übertragen und den Herdbefund sowohl sicherer im Gewebe identifizieren als auch präziser operieren.

Die echtzeitfähigen Verfahren zur MRT-Ansteuerung, Artefaktdetektion, Artefakterkennung und  -visualisierung wurden so implementiert, dass MRT-bildgeführte Interventionen für den Arzt einfacher und damit sicherer durchführbar werden. Hierfür werden nicht ausschließlich durch das MRT-Gerät bereits rekonstruierte DICOM-Bildvolumina, sondern insbesondere die gemessenen hochfrequenten Empfangssignale ausgewertet. Die gemeinsame Analyse von Roh- und Bilddaten ermöglicht, beide Datenarten unabhängig voneinander zu verarbeiten und zeitgleich eine Nadeldetektion und Visualisierung der Intervention in parallelen Algorithmen zu berechnen. Die parallele Programmausführung ist zudem Voraussetzung für eine visuelle Führung der MR-Intervention über eine graphische Bedienoberfläche in Echtzeit. Den unmittelbaren Zugang auf die MRT-internen Rohdaten kann über ein spezielles Interface durchgeführt werden, das von MR-Geräteherstellern angeboten wird.

Diese Arbeit wurde vom Bundesland Nordrhein-Westfalen (NRW, Deutschland) und der Europäischen Union durch das NRW Ziel 2-Programm im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung unterstützt, Förderkennzeichen 005-GW02-052B.