Hochauflösende, quantitative Palpation mittels Ultraschallstrahlungskraft und Magnetresonanztomographie
Final Report Abstract
Beim vorliegenden Projekt handelt es sich um eine Weiterführung der von uns neu entwickelten Messtechnik “maschineller Tastsinn“. Mit einem über eine Strecke von ca. 50 Millimeter langen nahezu parallelen Ultraschallstrahl wird mithilfe der Schallstrahlungskraft das durchstrahlte Gewebe in Schallausbreitungsrichtung verschoben. Während der Einschaltdauer des Ultraschalls, typischerweise 15 Millisekunden, wird die statische Verschiebung des Gewebes über ein Phasensignal im Kernspintomographen gemessen. An selbst hergestellten Phantomen aus Agar und kommerziell erhältlichen Trainings Phantomen für die Bildgebung mit verschieden großen weichen und härteren Einschlüssen wurde das Verfahren ausgiebig getestet. Nach Zustimmung der Ethikkommissionen der Universitäten Bonn und Köln wurde im Rahmen einer Machbarkeitsstudie das neue Messverfahren an drei Patientinnen erprobt. Das Ziel war nicht Neuerkrankungen zu finden, sondern die Bestätigung vorhandener Befunde und zu zeigen, dass mit der Messtechnik die gesamte Brust erfassbar ist. Als Beispielerkrankungen wurden Zysten und Fibroadenome ausgewählt. Gesunde und kranke Bereiche sind aufgrund unterschiedlicher Verschiebung durch die Schallstrahlungskraft in den Phasenbildern zu erkennen. Mit eindimensionalen Analysen der Verschiebung längs des Schallweges sind Änderungen in der mechanischen Festigkeit des Gewebes bis auf wenige Millimeter vor der Knochenoberfläche einer Rippe zu erkennen. Im Vergleich zu den inzwischen stark verbesserten reinen Ultraschallverfahren bei denen die Gewebebewegung durch die Ultraschallstrahlungskraft mit Dopplerverfahren bestimmt werden, haben wir mit der Kombination aus Ultraschall und Kernspintomographie zwar ein deutlich besseres Signal zu Rausch Verhältnis, ob das allerdings den deutlich höheren Aufwand rechtfertigt, bleibt abzuwarten.
Publications
- “Schallstrahlungskraftkontrast in Magnetresonanzaufnahmen - Vorbereitung einer Studie an Brustkrebspatientinnen“ DPG Frühjahrstagung 2014, Mainz
J. Wild
- „Acoustic radiation contrast in magnetic resonance (ARC-MR) to visualize viscoelastic properties in human breast – preparation of clinical trial” ISMRM Jahrestagung 2014, Mailand
J. Wild
- “Acoustic radiation contrast in magnetic resonance - first results of a study on patients with lesions“ DPG Frühjahrstagung 2015, Wuppertal
J. Wild
