MEMoRIAL-M1.9 | Stromvisualisierung bei der Radiofrequenzablation (RFA) mit MR-Spulen

Hintergrund
Die Echtzeitüberwachung bei der Radiofrequenzablation (RFA) ist erforderlich, um Informationen über die vollständige Zerstörung des Krebsgewebes zu erhalten. Es gibt jedoch kein RFA-System, das eine MR-Überwachung in Echtzeit ermöglicht. Das MRT-Hybrid-Ablationssystem ist ein innovatives System, bei dem der MR-Scanner selbst als Stromquelle für die RFA verwendet wird.

Zielsetzung
Es sollte untersucht werden, ob es möglich ist, ein RFA-Verfahren mit dem Konzept eines MRT-Hybrid-Ablationssystems zu überwachen.

Methoden
Durch den Anschluss einer Elektrode an den Spulenanschluss des MR-Geräts kann ein Zugang zur HF-Infrastruktur des MRT-Geräts erforderlich sein. Dabei wird die Elektrode sowohl für die thermische Zerstörung von Gewebe als auch für die MR-Bildgebung verwendet. Es wurden elektromagnetische und thermische Feldsimulationen durchgeführt, um diese Möglichkeiten numerisch zu bewerten. Die Simulationen wurden validiert, indem Ablationsexperimente mit Proteinphantomen und ex-vivo Gewebe in einer MR-Umgebung durchgeführt wurden. Dabei wurden die wärmebasierten Experimente von der Erfassung von Temperatur- und Flipwinkelkarten begleitet.

Ergebnisse
Das thermisch zerstörte Gewebe korreliert sowohl mit den Vorhersagen aus der MR-Thermometrie als auch mit den numerisch berechneten Wärmeablagerungen. Auch die Flip-Winkel-Karten zeigen eine Korrelation mit der simulierten MR-Signalverteilung.

Schlussfolgerungen
Mit dem Konzept eines MRT-Hybrid-Ablationssystems ist es möglich, ein thermisches Verfahren durchzuführen und die RFA mit MR-Thermometrie zu überwachen. Der Ansatz, den Ablationsprozess mittels Flip-Winkel-Mapping zu überwachen, wird durch lange Messzeiten stark beeinträchtigt.

Originalität
Es wurde ein Ansatz entwickelt, um den MR-Scanner als "MR-kompatibles" Therapiegerät zu nutzen. Bislang gibt es kein vergleichbares, kommerziell erhältliches klinisches RFA-System, das die Überwachung der RFA mit MR-Thermometrie ermöglicht.

Schlüsselwörter
MRT, Radiofrequenzablation (RFA), Thermometrie, Überwachung, Hybridsystem

MEMoRIAL-M1.9 | Current visualisation during radiofrequency ablation (RFA) with MR coils

Background
Real-time monitoring for radiofrequency ablation (RFA) is required to obtain information about the complete destruction of cancerous tissue. However, no RFA system exists that allows real-time MR monitoring. The MRI Hybrid Ablation system is an innovative system, where the MR scanner itself is used as a power source for RFA.

Objective
It was supposed to investigate whether it was possible to monitor a RFA procedure using the concept of an MRI hybrid ablation system.

Methods
By connecting an electrode to the coil port of the MR device, access to the RF infrastructure of the MRI can be required. Hereby, the electrode will be used for thermal destruction of tissue as well as for MR imaging. Electromagnetic and thermal field simulations were performed to numerically evaluate these possibilities. The simulations were validated while performing ablation experiments with protein phantoms and ex-vivo tissue in a MR environment. Here, the heat-based experiments were accompanied by acquisistions of temperature and flip angle maps.

Results
The thermally destroyed tissue correlates with the predictions from MR thermometry as well as the numerically calculated heat depositions. The flip angle maps als show a correlation with respect to the simulated MR signal distribution.

Conclusions
Using the concept of an MRI hybrid ablation system it is possible to perfom a thermal procedure and to monitor the RFA with MR thermometry. The approach of monitoring the ablation process by flip angle mapping is strongly compromised by long measurement times.

Originality
An approach has been developed to use the MR scanner as an "MR-compatible" therapeutic device. To date, no comparable, commercially available clinical RFA system exists that allows to monitor RFA with MR thermometry.

Keywords
MRI, radiofrequency ablation (RFA), thermometry, monitoring, hybrid system