Entwicklung eines dynamischen Mausherzphantoms für die multimodale Bildgebung

Ziel/Aim: Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines dynamischen Herzphantoms, das den linken Ventrikel eines Mausherzens imitiert. Das Phantom soll die Validierung der statischen und dynamischen Herzbildgebung eines schlagenden linksventrikulären Myokards für bildgebende Verfahren wie CT, MRT, PET oder SPECT ermöglichen.

Methodik/Methods: Das Herzphantom besteht aus einer doppelwandigen elastischen Silikonwand (TFC Silikonkautschuk Typ 6) und simuliert den linken Ventrikel eines Mausherzens. Das äußere Volumen stellt das Myokard dar und hat ein Volumen von ca. 70 µl. Das innere Volumen stellt das Blutvolumen in der Systole dar (~15 µl). Um den Herzschlag zu simulieren, wurde ein pneumatisches Kolbensystem entwickelt, mit dem das Kammervolumen in Intervallen von bis zu 400 Schlägen pro Minute gepumpt werden kann. Das Phantom wurde mittels PET/MRT in End-Systole und End-Diastole akquiriert. Dabei wurde ein Ejektionsvolumen von ca. 30 µl eingestellt. Gleichzeitig wurde eine PET-Aufnahme in einem hybriden PET/MRT (Bruker BioSpec 70/20) durchgeführt. Anschließend wurde eine gegatete PET/MR-Aufnahme (8 cardiac gates) mittels MR-Intra-Gate-Technik gestartet.

Ergebnisse/Results: Innerhalb des Projektes wurde ein Mausherzphantom realisiert und in einer ersten PET/MR-Untersuchung charakterisiert. Dabei wurden in der statischen Messung Volumina von 15,0±0.9 ml (Systole) und 35,2±2.6 ml (Ejektionsvolumen), ermittelt. Intra-Gate-basiertes gating funktionierte über das Mausphantom problemlos und zeigt eine Herzbewegung in 8 Phasen sowohl in der MRT, als auch in der PET-Bildgebung.

Schlussfolgerungen/Conclusions: Das hier vorgestellte Herzphantom eignet sich zur Simulation eines Mausherzens unter verschiedenen Herzbedingungen. Erste Ergebnisse mittels PET/MRT zeigen gute Ergebnisse sowohl in der statischen, als auch dynamischen Bildgebung.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
12. März 2025