Rofo 2016; 188 - WISS301_5
DOI: 10.1055/s-0036-1581198

Farbkodiertes Magnetic Particle Imaging für kardiovaskuläre Interventionen

J Hägele 1, S Vaalma 2, N Panagiotopoulos 2, J Barkhausen 2, F Vogt 2, J Borgert 3, J Rahmer 3
  • 1Universitätsklinikum Schleswig Holstein, Campus Lübeck, Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Lübeck
  • 2Universitätsklinikum Schleswig Holstein, Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Lübeck
  • 3Philips Technologie Innovative Technologies, Forschungslaboratorien, Hamburg

Zielsetzung:

Magnetic Particle Imaging (MPI) erlaubt, verschiedene superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel (SPIOs) und Aggregatzustände der SPIOs anhand ihrer unterschiedlichen Magnetisierungseigenschaften in einem Bilddatensatz durch Farbkodierung zu differenzieren. Dies kann sehr nützlich sein, um bei MPI-gesteuerten vaskulären Interventionen mit SPIOs markierte Instrumente vom kontrastierten Gefäßlumen zu unterschieden. Die Machbarkeit dieses Ansatzes soll in dieser Arbeit demonstriert werden.

Material und Methodik:

Ein Latex-Gefäßphantom (d = 10 mm) wurde mit verdünntem Resovist (1:800, I'rom Pharmaceuticals, Tokio, Japan) gefüllt und in der Bohrung eines präklinischen MPI-Demonstrators (Philips, Hamburg) platziert. Ein eigens für MPI mittels eines neu entwickelten, resovistbasierten Lackes beschichteter Führungsdraht (0.035“, Terumo Radifocus, Tokio, Japan) wurde in das Phantom eingeführt. Die Bildakquise erfolgte im 3D-Volumen mit einer Bildwiederholrate von 21,5 ms, das field-of-view (FOV) betrug 30,8 × 35,2× 19,2 mm3 und die Voxelgröße 1,1 × 1,1 × 0,8 mm3. Die Bildrekonstruktion erfolgte mittels jeweils einer Systemfunktion für das gelöste Resovist und die Resovistbeschichtung. Die beiden so entstandenen Bilddatensätzen wurden zur Visualisierung jeweils einer Farbe zugewiesen und fusioniert.

Ergebnisse:

Das Lumen und der Führungsdraht ließen sich problemlos differenzieren, was ohne die farbkodierte Rekonstruktion der SPIOs nicht möglich war. Die Ortsauflösung des präklinischen MPI-Demonstrators lag für die rekonstruierten Daten bei ca. 3,0 × 3,0× 1,5 mm3.

Schlussfolgerungen:

Farbkodiertes MPI ermöglicht eine zuverlässige Visualisierung von kleinen Devices wie Führungsdrähten im kontrastierten Lumen. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für das sichere Navigieren bei vaskulären Interventionen und ist durch den deutlichen Farbkontrast einer auf Konzentrationsunterschieden beruhenden Differenzierung überlegen. Für den in vivo Einsatz müssen vorhandene Ansätze zur Vergrößerung des FOV umgesetzt und die Ortsauflösung verbessert werden.