Einfluss der Magnetfeldstärke bei präoperativer Planung und postoperativer Erfolgskontrolle der magnetresonanzgesteuerten perkutanen Radiofrequenzablation von hepatozellulären Karzinomen und kolorektalen Metastasen

Abstract

Die MRT-gesteuerte Radiofrequenzablation hat sich in den letzten Jahren als ein sicheres und ideales Verfahren bei der Behandlung von primären und sekundären Lebermalignomen etabliert. Die in dieser Arbeit verwendete Software soll dem Radiologen helfen, die MR-gesteuerte Ablation noch sicherer zu gestalten. Es wurde der Einfluss der Magnetfeldstärke - 0,2T versus 1,5T – auf die Effektivität der Software untersucht. Für die Evaluation der beschriebenen Software wurden mittels Segmentierung, Registrierung und Ergebniskontrolle/ Beurteilung 0,2T und 1,5T MRT-Bilddatensätze analysiert und mit der konventionellen Vorgehensweise verglichen. Retrospektiv wurden jeweils 20 Patienten ausgewählt, die sich auf die beiden Hauptgruppen 1,5T und 0,2T gleich verteilen. Jede Hauptgruppe umfasste vier Kategorien (HCC, HCC + TACE, Rezidiv, Metastasen) à fünf Patientenfälle. Alle Daten wurden über PACS im standardisierten DICOM-Format bezogen. Für beide Hauptgruppen (0,2T und 1,5T) wurden präinterventionelle mit postinterventionellen Bildern verglichen (beide in der gleichen Gewichtung). Dieses Vorgehen geschah einmal für die Hauptintervention und einmal für die Nachuntersuchung (MR-Follow-up nach 4 Monaten). Unter der Voraussetzung T1w Bilder und fehlender Bewegungsartefakte ermöglichte die softwaregestützte 1,5T MR-Bildgebung eine genauere präoperative Planung sowie postoperative Ergebniskontrolle (3D-Visualisierung) als die softwaregestützte 0,2T MR-Bildgebung. Kritisch zu beurteilen ist die zeitaufwendige manuelle Segmentierung mit möglichen Fehlern durch Interobserver-Variabilität sowie die atembedingte Leberdeformierung. Weitere Optimierungsschritte hinsichtlich automatischer Segmentierung und nicht rigider Registrierung sind notwendig für eine Tauglichkeit im klinischen Alltag. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Verwendung einer Software-Assistenz bei der MR-gesteuerten Radiofrequenzablation von malignen Lebertumoren machbar und am 1,5T Scanner effektiv ist.

The MRI-guided radiofrequency ablation became in recent years a safe and ideal method in the treatment of primary and secondary liver malignancies. The software used in this work should help to make MRI-guided ablation safer. The effectiveness of the software is tested for the influence of magnetic field strength - 0.2 T vs 1.5 T . For the evaluation of the described software 0.2 T and 1.5 T MRI image data sets were analyzed by segmentation, registration and assessment control afterwards compared with conventional approach. Retrospectively, 20 patients were selected, evenly spread over the two main groups of 1.5 T and 0.2 T. Each main group consisted of four categories (HCC, HCC + TACE, recurrence, metastases) with five patient cases each. All data were obtained from PACS in standardized DICOM format. For both main groups (0.2 T and 1.5 T) preinterventional images were compared with post-interventional (both in the same weight). This procedure was done once for the main intervention and once for the follow-up intervention (MRI follow-up after 4 months). Assuming T1-weighted images and lack of motion artifacts, the software-based 1.5 T MR imaging enabled a more accurate preoperative planning and postoperative assessment control (3D visualization) than the software-based 0.2 T MR imaging. Critically judged must be the time-consuming manual segmentation with possible errors caused by interobserver variability and respiratory-related liver deformation. Further optimization steps of automatic segmentation and non-rigid registration are necessary for suitability in clinical practice. In summary, the results show that the use of a software assistant for the MR-guided radiofrequency ablation of malignant liver tumors is feasible and effective at 1.5 T scanners.