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54. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

07. bis 10.09.2009, Essen

Ein Kapillar-basiertes Perfusionsphantom zur Bestimmung des regionalen Blutflusses

Meeting Abstract

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  • Adam Maciak - Klinikum der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Mainz
  • Peter Stoeter - Klinikum der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Mainz
  • Andrea Kronfeld - Klinikum der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Mainz

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie. 54. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds). Essen, 07.-10.09.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. Doc09gmds188

DOI: 10.3205/09gmds188, URN: urn:nbn:de:0183-09gmds1887

Veröffentlicht: 2. September 2009

© 2009 Maciak et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Die Quantifizierung der Gehirnperfusion nimmt einen hohen Stellenwert in der MRT-Diagnostik ein. Auf Grund von nichtlinearen Zusammenhängen zwischen der Signalintensität und der Kontrastmittelkonzentration ist die direkte Quantifizierung der Perfusion nur unter einem sehr hohen Fehler möglich. Um diesen Fehler minimieren zu können, wurde ein Perfusionphantom entwickelt und validiert, dass wiederholbare und verlässliche Messungen bei bekanntem Goldstandard reproduzierbar zulässt.

Material: Es wurde ein metallfreies Kapillar-basiertes Perfusionsphantom aus 12.800 Hohlfasern mit einem Innendurchmesser von 0,2mm und einer Wandstärke von 0,04mm entwickelt. Die Wand der Hohlfasern sind für nierdermolekulares KM permeabel. Somit kann, ähnlich wie im Falle einer gestörten BHS, KM in den wassergefüllten Raum zwischen den Hohlfasern diffundieren. Eine pneumatische Pumpe ermöglicht sowohl einen Betrieb im Kreislauf- als auch im reinen Durchflussmodus ohne Rezirkulation.

Während der fortlaufenden Bildakquisition mit einer T1-gewichteten Saturation Recovery TurboFLASH-Sequenzen wurde ein Bolus von 1ml Magnevist® mittels einer automatischen Kontrastmittelpumpe in den Wasserstrom appliziert. Es wurde in zeitlicher Auflösung von 0.97s jeweils 2 Bildschichten der AIF im zuführenden Schlauch und 3 Bildschichten im Phantomkörper (am Eingang, in der Mitte und am Ausgang) akquiriert.

Ergebnisse: Die Variabilität der Kurven ist nachweislich vernachlässigbar gering. Anhand von 33 unterschiedlichen Messungen konnte die Variabilität der Zeit-Signal-Kurven quantifiziert werden. Es wurden darüber hinaus 6 bekannte und auf dem Markt etablierte Software-Systeme, dank des im Phantom bekannten Goldstandard-Flusses überprüft. Die Ergebnisse sind sehr unterschiedlich und geben einen direkten Aufschluss über die Qualität der unterschiedlichen Software-Tools.

Diskussion: Es wurde ein Kapillar-basiertes Perfusionsphantom konstruiert und gebaut, welches die reproduzierbare Darstellung der Boluskinetik ermöglicht. Dadurch eignet sich dieses Phantom zu Validierung von verschiedenen Methoden und Modellen zur Perfusionsbestimmung, sowie zur Validierung und Prüfung diverser bereits auf dem Markt vorhandener Software-Systeme, die vorgeblich die Perfusion zu quantifizieren versuchen. Die geringe Variabilität desr Kurvenkinetik gibt Aufschluss über die geringe Variabilität der messbaren perfusionsbeschreibenden Parameter.


Literatur

1.
Salvado O, Hillenbrand C, Hang S, Wilson DL. Method to Correct Intensity Inhomogeneity in MR Images for Atherosclerosis Characterization. IEEE Transactions on Medical Imaging. 2006;25(5):539–52.
2.
Mathys C, Ybacki K, Anzmann R, Ittsack HJ, Ödder U, Urowski BA. Perfusions-Phantom zur computertomograpischen Messung des cerebralen Blutflusses. In: Deutsche Gesellschaft für Radiologie. Experimentelle Radiologie. 2009. p. 1–4.
3.
Maciak A, Kronfeld A, Jansen O, Vucurevic G, Stoeter P. Validierung der Reproduzierbarkeit der Perfusionsmessung mittels eines neuartigen Kapillar-basiertem MR-Perfusionsphantoms. In: Deutsche Gesellschaft für Radiologie, editor. 43. Jahrestagung der deutschen Gesellschaft für Neuroradiologie; 2008 Oct 29-Nov 1; Saarbrücken. p. 68–71.