Minimal-invasive Eingriffe werden in der Medizin mit Hilfe von Kathetern durchgeführt, welche über gut zugängliche Gefäße in den Körper eingebracht und zum gewünschten Organ geführt werden. Dort können dann z.B. Gefäßerkrankungen wie die periphere arterielle Verschlusskrankheit gezielt behandelt werden. Zur Zeit werden die minimal-invasiven Eingriffe noch unter bildgebenden Verfahren der Röntgentechnologie durchgeführt. Ziel der Forschung ist die Realisierung einer Magnetsresonanz(MR)-Sonde für diese minimal-invasive Therapie, die es erlaubt, eine hohe örtliche Auflösung der Gewebeeigenschaften in ihrer unmittelbaren Umgebung mit Hilfe der Magnetresonanztomographie aufzunehmen. Die MR-Schnittbilder entstehen aus dem Kernresonanzsignal der Wasserstoffatome des Körpergewebes und weisen daher einen wesentlich höheren Weichteilkontrast im Vergleich zu anderen medizinischen Bildgebungsverfahren auf. Durch die Verwendung von lokalen Mikro-Empfangsspulen auf der Katheterspitze im untersuchungsrelevanten Gebiet lässt sich das Signal/Rauschverhältnis (SNR) sowie die Auflösung zum angrenzenden Gewebe, verglichen mit Aufnahmen ohne diese Spulen, deutlich erhöhen.

Da die MRT ein Schichtbildgebungsverfahren ist, muss zudem die genaue Position der Sonde bekannt sein, um die Sonde in die Bildgebungsebene zu legen. Dazu wurden Mikrospulen für die MR-Sonde entwickelt, die es ermöglichen, die Plaquestruktur der Gefäße genauer zu untersuchen und die Position der Sonde über die empfangenen Signale zu bestimmen. Aufgrund der einkoppelnden HF-Leistung sollten dafür aus Sicherheitsgründen keine elektrischen Leitungen verwendet werden. Daher wird in dieser Arbeit das Konzept einer analogen optischen Übertragungsstrecke über Glasfasern verwendet, die unter keinen Umständen eine HF-Erhitzung verursachen kann. In der  Abbildung ist das Konzept der Sonde dargestellt.

Auf diese Weise kann ein System in einem 4 bis 7-French-Katheter, entsprechend einem Durchmesser von ca. 1,3 bis 2,3 mm auf einer Länge von ca. 3 mm realisiert werden, was das Einbringen in Koronar- wie in Hirngefäße erlaubt. Die Funktionsfähigkeit des Systems soll in Zusammenarbeit mit Philips Medizinsysteme nachgewiesen werden.

Kontakt:

Stephan Fandrey

Veröffentlichungen:

• Th. Uelzen, S. Fandrey and J. Müller, ”Mechanical and electrical properties of electroplated copper for MR-Imaging Coils”, Journal of Microsystem Tech-nologies, Volume 12, Number 4 / March, 2006. p343- 351
• S. Fandrey, S. Weiss, J. Müller, "Miniature Optical Signal Transmission System for an Active Intravascular Device", Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB, May 2007,
• S. Fandrey, S. Weiss, J. Müller, "Optische Signalübertragung für eine aktive intravaskuläre minimal-invasive Magnetresonanz-Sonde", 41. Jahrestagung der DGBMT - BMT, September 2007, Aachen
• S. Fandrey, S. Weiss, J. Müller, "Aktive hochauflösende intravaskuläre MR-Sonde in Mikrosystemtechnik mit optischer Signalübertragung", MST-Kongress, Oktober 2007, Dresden
• S. Fandrey, S. Weiss, J. Müller, Development of an active intravascular MR-device with an optical Transmission System,  IEEE Transactions on Medical Imaging, Volume 27,  Issue 12,  Dec. 2008 Page(s):1723 - 1727
• S. Fandrey, S. Weiss, J. Müller, A Novel Intravascular MRI Coil with optimized Sensitivity, Joint Annual Meeting ISMRM 2008, Toronto, Canada, 2008
• S. Fandrey, S. Weiss, J. Müller, An active intravascular MR-probe using a miniature optical modulator, 4th European Congress of the International Federation for Medical and Biological Engineering 23-27 November 2008, Antwerp, Belgium