Integriertes Transmissions-Messsystem für die PET/MR Bildgebung

Die Kombination von tomographischen Bildgebungsmethoden bringt einen Mehrwert für die medizinische Diagnostik. Ein klassisches Beispiel sind hier SPECT/CT und PET/CT, wo funktionelle Aufnahmen eines metabolischen Geschehens Seite an Seite zu einer dreidimensionalen, hochaufgelösten Aufnahme der Anatomie des Patienten gestellt werden. Neben der Verwendung des CT zur anatomischen Lokalisation der auflösungsbezogen verschwommenen Bildinformation der nuklearmedizinischen Untersuchungsmethoden (SPECT und PET) wird das CT auch zur notwendigen Korrektur der Selbstabsorption der emittierten Photonen verwendet. Dadurch werden die Untersuchungszeit und Bildgebungsartefakte reduziert, und die so korrigierten Daten erlauben eine quantitative Aussage über metabolische Abläufe. Um 2006 wurden auch kombinierte klinische PET/MR Bildgebungssysteme eingeführt, die den Vorteil der inhärenten Bildfusion bieten. Ihr Nachteil besteht darin, dass die MR Bilder nicht direkt zur Schwächungs-/Streukorrektur verwendet werden können. Dieses Forschungsvorhaben beschreibt die Verwendung von radioaktiven Punktquellen, die in einem spiralförmigen Schlauchsystem - innerhalb der PET/MR Tunnelöffnung gelegen um den Patienten hydraulisch geführt werden. Solche Systeme waren bereits vor der Einführung der PET/CT als Prototypen für konventionelle PET Systeme vorhanden im gegebenen Fall wird dieser Ansatz in dem Sinne weiterverfolgt, dass die Punktquelle zur Messung der Abschwächungskorrektur in die Empfängerspule des PET/MR integriert wird und damit kompatibel mit den hohen Magnetfeldern der MR ist. Die Novität findet sich in dem Umstand, dass mit einem derartigen Mechanismus erstmals eine Methode zur Abschwächungskorrektur vorläge, die anders als konventionelle MR-basierte Korrekturmethoden auch das knöcherne Gewebe berücksichtigt. Eine genaue tomographische Rekonstruktion des Abschwächungsbildes würde damit ermöglicht. Ziel des Vorhabens ist die Verbesserung der diagnostischen Aussagekraft der neuartigen Modalität PET/MR im klinischen Umfeld. Abkürzungen: CT Computertomographie MR Magnetresonanztomographie PETPositronen-Emissionstomographie SPECTSingle Photon Emission Computed Tomography

In der Nuklearmedizin wird den Patienten eine sehr geringe Dosis einer radioaktiven Substanz, ein sogenannter tracer, verabreicht. Man kann dann dessen unterschiedliche Anreicherung in verschiedenen Teilen des Körpers messen und dies zur Diagnose verwenden. Wie wir von Röntgenbildern wissen wird Strahlung allerdings von verschiedenen Teilen des menschlichen Körpers verschieden abgeschwächt und diese Abschwächung muss im nuklearmedizinischen Bild korrigiert werden. In modernen bildgebenden Systemen kommen nun oft zwei verschiedene Techniken fast gleichzeitig zum Einsatz, man nennt das Hybridbildgebung. So kombiniert man die nuklearmedizinische PET Bildgebung mit Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MR). Für die Abschwächungskorrektur des PET verwendet man dann das andere Verfahren, wofür sich CT gut eignet, MR aber speziell im Kopfbereich gewisse Probleme macht. In diesem Forschungsprojekt wurde eine spezielle MR Spule entwickelt, die mit einer Einrichtung zur Abschwächungskorrektur kombiniert ist. Diese Korrektur erreicht man durch ein sogenanntes Transmissionsbild, welches von einer kleinen radioaktiven Quelle erzeugt wird, die in einem wassergefüllten Schlauch und den Patienten herum gepumpt wird. Wir evaluierten die Spule an Prüfkörpern und an Ferkeln. Die so erreichte Korrektur war etwas besser als die im Moment verwendeten Verfahren in PET/MR Systemen erfordert allerdings eben diese spezielle Spule. Als nächsten Schritt planen wir die Abläufe bei der Verwendung der Spule zu optimieren um danach eine Patientenstudie durchzuführen.