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MR-Elastographie auf dem Schreibtisch

Untersuchung der Viskoelastizität von Gewebeproben mit einem Niederfeld MR-Tomographen

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Bildverarbeitung für die Medizin 2015

Kurzfassung

Bildgebende Verfahren gehören zu den wichtigsten Instrumenten in der medizinischen Diagnostik, während die Palpation ein wichtiges diagnostisches Werkzeug zur qualitativen Erfassung von Elastizitätsveränderungen oberflächennaher Organe ist. Die Elastographie ist die Kombination dieser beiden Techniken. Dabei wird die tastende Hand des Arztes durch niederfrequente Vibrationen und Bildaufnahme der Gewebeauslenkung mittels Ultraschall (US) oder Magnetresonanztomographie (MRT) ersetzt. Mit der Elastographie können viskoelastische Gewebeeigenschaften bestimmt und im komplexen Schermodul G* parametrisiert werden. Die Korrelation der makroskopischen, viskoelastischen Gewebeparameter und der Mikrostruktur ist für eine verbesserte Diagnostik notwendig, sie wurde allerdings bislang nur in wenigen Tierstudien adressiert. Als Lösung bieten sich systematische Untersuchungen von histopathologisch genau charakterisierten Gewebeproben an. Dies scheitert bislang einerseits an der Verfügbarkeit von Magnetresonanz-Elastographie (MRE) tauglichen Geräten, da geeignete Elastogrpahie-Techniken kommerziell noch nicht verfügbar sind. Andererseits ist der Zugang zu MR-Tomographen oftmals limitiert oder mit hohen Kosten verbunden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher die Machbarkeit der MRE an einem kostengünstigen MRT-Tischgerät mit einem 0.5 Tesla Permanentmagneten untersucht. Für die MRE wurde das Gerät um eine Vibrationseinheit und eine bewegungssensitive Spin-Echo-Aufnahmetechnik erweitert. Die Auswertung erfasster Scherwellenausbreitungsmuster erlaubt die Berechnung von G* und somit die Bestimmung viskoelastischer Gewebeparameter. Die Machbarkeit des Verfahrens wurde mit Agarose- und Ultraschallgel-Proben sowie unterschiedlichen Gewebeproben (Schweineleber, Schweinemuskel und Rinderherz) durchgeführt, wobei sich eine gute Übereinstimmung mit einer Vergleichsuntersuchung an einem Hochfeld Tierscanner gezeigt hat.

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Ipek-Ugay, S. et al. (2015). MR-Elastographie auf dem Schreibtisch. In: Handels, H., Deserno, T., Meinzer, HP., Tolxdorff, T. (eds) Bildverarbeitung für die Medizin 2015. Informatik aktuell. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-46224-9_23

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  • Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg

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