Computersimulation zur Verifizierung und Präsentation eines automatisch gesteuerten Mamma-Biopsiesystems

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Die computerunterstützte Simulations- und Animationstechnik ist ein allgemein anerkanntes Hilfsmittel bei der Planung und Realisierung von technischen Systemen. Der Schwerpunkt des Simulations- und Animationseinsatzes lag ursprünglich nur auf der Planungsabsicherung. Zunehmend wird die Simulation und Animation durchgängig in allen Phasen des Planungs- und Realisierungsprozesses genutzt. In einem Forschungsprojekt wurde eine neuartige automatisch gesteuerte Einrichtung zur präzisen Navigation medizinischer Instrumente innerhalb von MRTomographen, insbesondere zur histologischen Sicherung von Kleintumoren, entwickelt. Die gesamte Einrichtung läßt sich gemeinsam mit einem Patienten im Untersuchungsbereich eines MR-Tomographen positionieren. Mittels einer SD-Simulation wie auch Animation konnte eine Überprüfung und Optimierung des komplexen Gesamtsystems, d.h. der einzelnen Systemkomponenten und deren kinematischen Bewegungsabläufe erfolgen. Desweiteren wurde damit eine Grundlage für die Erstellung einer Präsentationsvorlage realisiert, um der Öffentlichkeit die einzelnen Ablaufvorgänge einfach und plausibel darzustellen und zukünftige Anwender in dieses System schnell einzuweisen

Programmierung eines Navigationssystems für die kernspintomografische Mammadiagnostik

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Die erfolgreiche Therapie karzinomatös erkrankten Gewebes ist in starkem Maße abhängig von einer frühzeitigen Diagnose. Im Bereich der kernspintomographischen Mammadiagnostik stehen hierfür zur Zeit verschiedene diagnostische Methoden, wie z.B. die Stanzbiopsie zur Verfügung. Aufgrund der extremen Magnetfeldumgebung und der engen Platzverhältnisse in Kernspintomographen (KST) müssen im allgemeinen mehrmalige Patientenumlagerungen ausgeführt werden, wobei die Biopsie selbst nur außerhalb des Untersuchungsbereiches und weitgehend manuell durchgeführt wird. Eine exakte Navigation der Biopsienadel in den Zielbereich ist hierbei schwierig und mit Ungenauigkeiten behaftet, so daß karzinomsuspektes Gewebe zum großen Teil nur approximativ biopsiert werden kann. In einem Forschungsprojekt wurde eine Verbesserung dieser Vorgehensweise angestrebt. Eine spezielle Apparatur, welche die automatische Navigation eines medizinschen Instrumentes ermöglicht, wird gemeinsam mit dem Patienten in den Untersuchungsraum (Isozentrum) eines KST positioniert und ermöglicht eine zielgenaue Gewebeentnahme ohne Patientenumlagerungen. Der Inhalt dieses Berichtes befaßt sich mit der Entwicklung von Softwarestrukturen für dieses System

Biopsieeinrichtung zur histologischen Sicherung von Kleinsttumoren in der MR-Mammografie

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Die kontrastmittelunterstützte Magnetresonanztomographie der Mamma (MR-Mammographie) hat sich in den vergangenen Jahren bei gezielter Indikationsstellung zunehmend in der Mammadiagnostik etabliert. Dabei findet man im Einzelfall suspekte Herdbefunde, die weder palpatorisch, mammographisch noch sonographisch nachgewiesen werden können. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht in der sehr hohen Sensitivität im Nachweis des invasiv wachsenden Mammakarzinoms. Die wichtigste Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung einer bildbasierten Biopsie ist die sichere räumliche Punktion des Tumors. Dies ist nur im unmittelbaren Anschluß an die Mammographie bei sicherer Fixierung der Mamma zu erreichen. Die erschwerten räumlichen Bedingungen im MRT erfordern eine externe Punktion des Tumors. Die bei herkömmlichen Systemen notwendige Patientenverlagerung sowie eine ungenügende Erfolgskontrolle durch Überprüfung der Lage der Punktionsnadel führen zu erheblichen Limitierungen des Biopsieerfolges

Risk of HIV transmission through condomless sex in serodifferent gay couples with the HIV-positive partner taking suppressive antiretroviral therapy (PARTNER): final results of a multicentre, prospective, observational study.

Peer reviewe

The Effects of the Use of Piezoelectric Motors in a 1.5-Tesla High-Field Magnetic Resonance Imaging System (MRI)

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Dieser Beitrag zeigt die Ergebnisse einer experimentellen Untersuchung mit zwei unterschiedlich aufgebauten Piezomotoren in einem geschlossenen 1,5-Tesla-Hochfeld-Magnetresonanztomographen. Im Vordergrund standen die funktionelle Überprüfung dieser Motoren innerhalb des MRT und die Ermittlung des Störeinflusses auf die Bildgebung. Zur differenzierten Abschätzung der Störeinwirkungen wurden die Motoren im passiven (stromlos) und im aktiven (stromführend) Zustand während des Scanbetriebes eingesetzt. Gescannt wurde mit drei unterschiedlichen Sequenztypen (Spin-Echo (SE), Gradienten-Echo (GE), Echo-Planar-Imaging (EPI)). Zur Darstellung der Artefakte wurde ein mit Gd-Mn-Losung gefüllter Kunststoffbehälter verwendet, zu dem die zu untersuchenden Motoren während der Versuchsdurchführung in definiertenAbstanden parallel verschoben wurden.Die Ergebnisse sind, daß die untersuchten Motoren keine funktioneilen Einschränkungen im Magnetfeld des MRT zeigten, jedoch in Abhängigkeit vom Motortyp, Meßabstand und Motorzustand unterschiedlich große Störungen in den Schnittbildern verursacht wurden. So zeigen die Ergebnisse, daß ein stromfreier Motor, in nächster Nähe zum Meßobjekt plaziert, hauptsächlich Artefakte aufgrund seiner Materialeigenschaften hervorruft. Ein strombetriebener Piezomotor dagegen führt in nächster Nähe zum Meßobjekt zu stark verrauschten Schnittbüdern, die erst bei Entfernungen ab ca. 1 m vom Meßobjekt wieder normale Abbildungsqualitäten annehmen. Ein Motorbetneb innerhalb des MRT ist deshalb nur während der Scanpausen zu empfehlen. Er liefert dann unter Berücksichtigung motorspezifischer Mindestabstände zum Meßobjekt auch artefaktefreie Bilder. Hinsichtlich der drei verwendeten Sequenzen konnte festgestellt werden, daß die SE-Sequenz die störunempfindlichste und die EPI-Sequenz die störanfälligste war. Eine nur geringe Differenz zur SE-Sequenz, hinsichtlich der ermittelten Signal-Rausch-Verhältnisse, zeigte die verwendete GE-Sequenz, die aufgrund ihrer wesentlich kürzeren Scanzeiten als die effektivste Sequenz angesehen werden kann.Purpose: This paper presents the results of an experimental investigation with two different rotatorypiezomotors in a closed 1.5 Tesla high-field MRI. The focus of the investigation was on testing the functionality of these motors within the MRI and to determining the image interference they caused. Materials and Methods: To obtain a differentiated estimate of the interference the motors were tested in both the passive (turned off, i.e. without current flow) and active (turned on, i.e. with ,current flow) state during MRI scanning. Three different types of sequences were used for the test: Spin-Echo (SE), Gradient-Echo (GE) and Echo-Planar Imaging (EPI). A plastic container filled with a gadolinium-manganese solution was used for representation of the artefacts. Themotors investigated were placed parallel to the container at predetermined distances during the expenment. Results and Conclusions: The results show that the motors investigated suffered no functional limitations in the magnetic field of the MRI but, depending on the type of motor, the measurement distance and the state of the motor, the motors had different effects on the sequence images. A motor in the off-state placed immediately next to the object to be measured mainly causes artefacts because of its material properties. If, on the other hand, the piezomotor is in the on-state images with strong noise result when the motor is immediately next to the object being measured.The images regain their normal quality when the motor is approximately, at a distance of 1m from the object being investigated. Driving the motor inside the MRI, therefore, is only to be recommended during the pauses in scanning: this delivers artefact-free images if minimal, motor-specific distances are kept to. With regard to the three different types of sequences it was determined that the SE sequence was the least sensitive and the EPI sequence the most sensitive to ·disturbance. The GE sequence showed only minimal differences to the SE sequence with regard to signal-to-noise ratios. Since it requires considerably shorter scan-times it can be considered to be the most effective type of sequence under these conditions