Zusammenfassung
Ziel: Ziel unserer Untersuchungen war die Bestimmung der Wertigkeit von schnellen T1 -Parameterbildern und einer phasensensitiven Sequenz zur MR-tomographischen Temperaturquantifizierung.
Material und Methoden: Der Versuchsaufbau erlaubte sowohl eine homogene Erwärmung als auch die laserinduzierte,
interstitielle Thermotherapie (Nd: YAG, 1064 nm) von Gewebeproben (Schweinehirn, -leber,
-muskel) in vitro. In insgesamt 60 Experimenten wurden zum einen Tt-Parameterbilder
basierend auf einer Turbo-FLASH-Sequenz mit mehreren Stützstellen zur Erfassung der
T1 -Relaxationszeitveränderungen (Mehrpunkt-Turbo-FLASH-Sequenz) berechnet und zum anderen
die temperaturbedingte Phasenverschiebung mittels einer 2D-FLASH-Sequenz gemessen.
Ergebnisse: Die Schwankungsbreite der T1 -Relaxationszeiten von 4 unterschiedlich konzentrierten wäßrigen Lösungen von Gadolinium-DTPA
(0,0125-1,0 mmol/l) war geringer als 5 %. Die T1 -Parameter-bilder ergaben während homogener Erwärmung von Schweinehirn eine lineare
Korrelation (r >0,98) zwischen Temperatur und T1 -Relaxationszeiten. Die Temperaturkoeffizienten betrugen 11,0 ± 0,42 ms/°C. Während
Laserbestrahlung wurden Abweichungen von der linearen Korrelation beobachtet. Die
mit der Phasenmethode während homogener Erwärmung bestimmten Temperaturkoeffizienten
der chemischen Verschiebung für die unterschiedlichen Gewebearten variierten nur gering
(Hirn: 0,0098 ± 0,0002 ppm/°C; Muskel: 0,0109 ± 0,0003 ppm/°C; Leber: 0,0093 ± 0,0002
ppm/°C). Die während interstitieller Lasertherapie durch Phasenverschiebung berechneten
Temperaturen korrelierten eng (r = 0,99) mit den gemessenen Temperaturen. Schlußfolgerung: Aufgrund der weitgehenden Gewebeunabhängigkeit und der hohen Genauigkeit ergeben sich
für die Überwachung von thermischen Therapieverfahren in vitro bei 1,5 Tesla Vorteile
für die Phasenmethode im Vergleich zu T1 -Parameterbilden.
Summary
Purpose: To determine the value of fast TVmaps and a phase-sensitive sequence for temperature
quantification with MR imaging. Materials and methods: The experimental setup allowed both homogeneous heating as well as laser-induced interstitial
thermotherapy (Nd:YAC, 1064 nm) of tissue specimens (pig brain, liver and muscle)
in vitro. A total of 60 experiments were performed. T1 -maps were calculated by means of a multi-point-turbo-FLASH sequence. Additionally,
the temperature dependent phase shift was determined with a 2D-FLASH sequence. Results: The T1 -relaxation times of four different aqueous solutions of gadolinium-DTPA (0.125-1.0
mmol/l) varied by less than 5 %. During homogeneous heating, the T1 -maps revealed a linear correlation (r >0.98) between temperature and T1 -relaxation times. The temperature coefficients were 11.0 ± 0.42 ms/°C. Variations
of the linear correlation were observed during laser irradiation. There was only slight
variation of the temperature coefficients of the chemical shift during homogeneous
heating of different tissues (brain: 0.0098 ± 0.0002 ppm/°C; muscle: 0.0109 ± 0.0003
ppm/°C; liver: 0.0093 ± 0.0002 ppm/°C). The temperatures calculated during laser therapy
based on the phase shift correlated strongly (r = 0.99) to the measured temperatures.
Conclusion: Due to the considerable tissue independence and high accuracy, the phase mapping method
is superior to Trmaps for monitoring thermal therapy modalities at 1.5 T in vitro.
Schlüsselwörter:
Laserinduzierte, interstitielle Thermotherapie - MR-Thermometrie - T1 -Parameterbilder - Phasenverschiebung - Interventionelles MR
Key words:
Lasers, interstitial therapy - Magnetic resonance, guidance - Magnetic resonance,
interventional - Magnetic resonance, thermometry