title: Roboterunterstützte fokussierte Ultraschalltherapie unter Führung der Magnetresonanztomographie
creator: Krafft, Axel Joachim
subject: 530
subject: 530 Physics
description: Die fokussierte Ultraschall-(US)-Therapie (FUS) ist ein nicht-invasives Thermotherapieverfahren, bei dem Gewebe präzise zerstört wird. Zur Überwachung von FUS-Eingriffen wird derzeit die Magnetresonanz-(MR)-tomographie eingesetzt, da sie die Messung der induzierten Temperaturänderungen erlaubt. In dieser Arbeit wurde ein neues System für die MR-geführte FUS-Therapie (MRgFUS) entwickelt, das ein robotisches Assistenzsystem mit einem speziellen FUS Applikator kombiniert. Der Applikator mit integrierter FUS-Quelle wird für die Anwendung frei von oben auf die Haut aufgesetzt. Außerdem wurde er mit einer Hochfrequenzspule ausgestattet, um einen bestmöglichen MR-Signalempfang zu gewährleisten. Das kombinierte System wurde in Phantom- und Tierexperimenten evaluiert, wobei sich eine zu bestehenden MRgFUS-Systemen vergleichbare Zielgenauigkeit von 2-3 mm zeigte. Im Gegensatz zu existierenden Systemen sind allerdings mit dem vorgestellten System neuartige flexiblere Zugangswege für die MRgFUS-Behandlung am Patienten realisierbar. Für die optimierte Überwachung einer MRgFUS-Behandlung wurde im zweiten Teil der Arbeit eine neue MR-Temperaturbildgebungstechnik (Crushed Rephased Orthogonal Slice Selection, CROSS) basierend auf der Temperaturabhängigkeit der Protonresonanzfrequenz (PRF) implementiert. Konventionelle Messtechniken für die PRF-Thermometrie weisen erhebliche Totzeiten auf. Diese Totzeiten wurden genutzt, um durch eine Verschachtelung der Bildaufnahme simultan zwei orthogonale Bildschichten aufzunehmen. Mit Simulationen und Vergleichsmessungen wurde die generelle Funktionalität der CROSS-Technik demonstriert. Im Tierversuch konnten mit der CROSS-Sequenz Temperaturänderungen einer FUS-Behandlung mit einer Genauigkeit von 4 K detektiert werden. Die CROSS-Technik erreicht hierbei eine zeitliche Verbesserung von 40 % gegenüber konventionellen Techniken und gestattet zusätzlich eine Beobachtung des Temperaturfokus simultan in drei Raumrichtungen.
date: 2010
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/10923/1/Dissertation_AJKrafft.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00010923
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-opus-109236
identifier:   Krafft, Axel Joachim  (2010) Roboterunterstützte fokussierte Ultraschalltherapie unter Führung der Magnetresonanztomographie.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/10923/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
rights: http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/help/license_urhg.html
language: ger