Für die Brustrekonstruktion nach einer Mastektomie und zur Brustvergrößerung werden üblicherweise Implantate aus Silikon verwendet. Die regelmäßige Kontrolle dieser Implantate hilft, Komplikationen wie eine Implantat-Ruptur oder ein implantat-assoziiertes anaplastisches großzelliges Lymphom (Bialcl) frühzeitig zu erkennen. Dabei ist die Magnetresonanztomographie (MRT) die empfindlichste Methode, mit der sich Silikonimplantate überprüfen lassen. Bislang war es jedoch schwierig, Fett und Silikon in MRT-Aufnahmen voneinander abzugrenzen, da diese Materialien aufgrund ihrer ähnlichen Frequenzen im Hauptmagnetfeld des MRT-Geräts ähnliche Signale erzeugen.
Implantatcheck im MRT: Silikon, Wasser und Fett sicher unterscheiden
Ein Team um Dimitrios Karampinos, Professor für Experimentelle Magnetresonanztomographie an der Technischen Universität München (TUM), hat nun einen neuen Algorithmus für die Datenverarbeitung entwickelt. Damit lassen sich Wasser, Fett und Silikon in MRT-Aufnahmen zuverlässig unterscheiden. Das Bildgebungsverfahren mit dem Algorithmus basiert auf einem speziellen Datenerfassungsschema. Es eignet sich für die Messung von mehreren chemischen Spezies war bereits zuvor von dem Team entwickelt worden.
Magnetresonanztomographie: Wie ein Magnetfeld von 7 Tesla die Bildgebung verbessert
Das Bildgebungsverfahren nach der neuen Methode ist einfach, und die Datenverarbeitung verläuft vollständig automatisiert. Es soll künftig in der Brustbildgebung für alle Patientinnen, mit und ohne Implantate, eingesetzt werden.
Schnellere Kontrolluntersuchungen für Silikonimplantate
Bisherige Methoden für MRT-Untersuchungen basieren darauf, dass andere Materialien während der Bildgebung unterdrückt werden, während das zu untersuchende Material – beispielsweise Silikon – abgebildet wird. Diese Technik beruht jedoch auf mehreren manuellen Kalibrierungsschritten, die fehleranfällig sein können. Während sich Implantat-Rupturen mit den bisherigen Methoden gut darstellen lassen, sind kleinere Veränderungen wie der Austritt kleinster Silikonpartikel, Gel-Bleeding genannt, damit schwieriger zu erkennen.
„Die neue Methode läuft vollautomatisiert ab und erfordert keine vorherige Kalibrierung oder Anwenderschulung. Das macht sie robuster und zuverlässiger als Techniken, die auf der Unterdrückung ausgewählter Materialien beruhen“, sagt PD Dr. Eva Maria Fallenberg, Oberärztin am Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie am Klinikum rechts der Isar. Der neue Algorithmus habe bisher selbst bei unterschiedlichen Implantattypen zuverlässige Ergebnisse gezeigt. Da alle Informationen gleichzeitig und nicht für eine chemische Spezies nach der anderen erfasst würden, verkürze sich die Untersuchungszeit. „Das verbessert den Patientenkomfort und ermöglicht es uns zudem, mehr Patientinnen zu untersuchen.“
Für die Kontrolluntersuchung sind zusätzlich zum MRT keine Geräte erforderlich
Für die Anwendung der neuen Methode sind keine zusätzlichen Geräte erforderlich. Daher könnte sie großflächig im klinischen Bereich eingesetzt werden, sobald sie sich in einer großen Patientenkohorte bewährt hat.
Auf längere Sicht wollen die Forschenden zudem untersuchen, ob die neue Methode auch Vorteile für die Beurteilung von Brustgewebe ohne Implantate bietet, da sie zusätzliche nützliche Informationen für die Messung der Brustdichte und zur Darstellung von Verkalkungen im Brustgewebe liefern könnte.
www.bioengineering.tum.de
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9788478
Kontakt zu den Forschern:
Prof. Dimitrios Karampinos
Technische Universität München
Professur für Experimentelle Magnetresonanztomographie
E-Mail: dimitrios.karampinos@tum.de
