%0 Generic
%A Krafft, Axel Joachim
%D 2010
%F heidok:10923
%K MRT , Interventionelle MRT , MRT-Thermometrie , MRT-geführte fokussierte Ultraschalltherapie, MRgFUSMRI , Interventional MRI , MRI-Thermometry , MRI-guided focused ultrasound surgery , MRgFUS
%R 10.11588/heidok.00010923
%T Roboterunterstützte fokussierte Ultraschalltherapie unter Führung der Magnetresonanztomographie
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/10923/
%X 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.