Spinoza Centre krijgt 7T MRI

Verfijnd klinisch en fundamenteel onderzoek mogelijk

Op de hele wereld zijn er maar enkele tientallen, en in Nederland is er nog geen handvol van. Geen wonder dat het Spinoza Centre for Neuroimaging in Amsterdam blij is met de splinternieuwe 7T MRI van Philips. Het apparaat opent wegen naar nieuwe vondsten in fundamenteel en klinisch onderzoek en uiteindelijk ook in de diagnostiek.

Het hypermoderne witte gebouw van Spinoza achter het AMC in Amsterdam blinkt van nieuwigheid en er staan nog niet eens meubels in. Maar wat er wél staat, is een 7T MRI-scanner. Het is de trots van het Spinoza Centre, de imagingfaciliteit voor het samenwerkingsverband van het Nederlands Herseninstituut, het AMC, de UVA en het VUmc. Pieter Buur is verantwoordelijk voor de opzet, de inrichting en de logistiek van het centrum, en voor onderzoek met de MRI-scanners. “Ons centrum richt zich vooral op neuroimaging. We doen veel hersenonderzoek, zowel fundamenteel als klinisch. Met de 7T-scanner kunnen we nieuwe types onderzoek doen. Eén instelling zou zo’n apparaat niet optimaal benutten, maar een samenwerkingsverband wel. Dit is een mooi voorbeeld van de schaalvergroting van de afgelopen jaren.”

 

Voorlopig wordt met de 7T vooral wetenschappelijk onderzoek op gezonde mensen en op patiënten verricht. “Maar,” zegt Pieter Buur, “na verloop van tijd gaan we hem ook gebruiken voor diagnostiek. Je kunt op veel fijner detailniveau kijken en je kunt andersoortige contrasten krijgen en dus dingen ontdekken die je met de 3T moeilijk ziet, bijvoorbeeld diffuse vasculaire schade in de hersenen.”

Oncologie

Bij het onderzoek van het Spinoza Centre zijn ook klinische afdelingen zoals radiologie en psychiatrie betrokken, zegt hij. “We deden bijvoorbeeld met 3T onderzoek naar het effect van Ritalin op de hersenen, en dat wordt nu met de 7T voortgezet. De huidige radiologische vragen liggen minder op neurogebied, maar vooral op vasculair vlak, zoals atherosclerose, en ook op het terrein van leverziekten en oncologie. De 7T is bij uitstek geschikt voor spectroscopie. Metabolieten in groeiende tumoren kun je goed in kaart brengen. Die zijn in zulke kleine hoeveelheden aanwezig dat je ze met 3T moeilijk op meer dan ruisniveau kunt waarnemen. Ook is bij de 7T de scheiding tussen de pieken groter, dus je krijgt meer én betere informatie.”

 

Er is veel mogelijk met de 7T, zegt Buur. “Bij toepassingen waarbij je meer signaal nodig hebt, kun je de resolutie gelijk houden en voor meer signaalruis gaan. Of je kunt het oplossend vermogen verhogen, waarbij je eenzelfde signaalruis houdt als bij een lagere veldsterkte, maar op kleiner niveau kunt meten. Of je kunt korter scannen – waarmee je trouwens geen kosten bespaart, want een uur 7T kost meer dan het dubbele van een uur 3T, maar waarmee je wel de belasting voor de patiënten vermindert.”

“We doen veel hersenonderzoek, zowel fundamenteel als klinisch. Met de 7T-scanner kunnen we nieuwe types onderzoek doen.”

Big data

Het LUMC in Leiden en het UMC Utrecht werken al een paar jaar met de 7T. “We bouwen voort op hun ervaringen. Eigenlijk zijn wij de ‘tweede wave’ van 7T, want voor de kinderziektes en technische uitdagingen zijn al oplossingen bedacht. Die methodes kunnen we nu finetunen op specifieke toepassingen voor hersenonderzoek. We zijn complementair aan het LUMC en het UMC Utrecht, waar ze meer klinisch werken en ook veel aan de technische ontwikkeling doen, vooral van hardware. Bij Spinoza ligt er ook een grotere focus op onderzoek bij gezonde proefpersonen.”
 

Pieter Buur is vooral thuis in functionele MRI bij hersenen. “Met de 3T kijk je vanuit alle richtingen naar 2,5 mm. Daar zitten extreem veel neuronen in. Bij de 7T kun je tot rond de 0,5 mm kijken. Dan kom je in een regime van units waarin de hersenen rekenen en kun je activiteiten in lagen van de cortex onderscheiden en meer te weten komen over communicatie tussen hersengebieden.” Hij hoopt big data op te bouwen van scans met kwantitatieve informatie. Dat valt nog niet mee, zegt hij. “We krijgen hier straks veel proefpersonen waarvan we een standaardbatterij van scans willen maken om kwantitatieve informatie te verkrijgen en te zien of we die kunnen relateren aan specifieke kenmerken. Daarvoor moet het systeem goed gekalibreerd zijn. Alle variaties in het signaal dat je ontvangt en dat je opwekt, moeten zo homogeen mogelijk zijn in tijd en ruimte.”

Lastig bij het scannen is dat de factoren die bij 3T al storend werkten, bij 7T nog veel meer storen. “Fysiologische effecten als ademhaling en hartslag werken veel sterker door. Waar je bij 7T ook tegenaan loopt is de hoeveelheid radiostralen die je in het lichaam mag brengen. De hoeveelheid die nodig is voor een bepaald signaal schaalt kwadratisch met het veld. Met de 7T komt dus vier keer zo veel vermogen in het weefsel en dat levert bepaalde problemen op voor de scans. Dat soort dingen proberen we uit op een fles in plaats van een hoofd.” Hij laat een bolle fles zien, gevuld met een zoutoplossing. “Tja, een hoofd is natuurlijk beter.”

Schroefje

Moet iedereen nu gaan sparen voor een 7T? “Hij is niet voor alles geschikt,” relativeert Buur. “Het ligt ook aan het type contrast dat je zoekt. Veel dingen zie je uitstekend bij 3T, dus waarom zou je dan 7T gebruiken? Maar soms is 7T echt beter. In Utrecht scannen ze bijvoorbeeld aneurysmata, en dan wil je graag zien of je wel een riskante operatie moet uitvoeren. Maar voorlopig wordt er alleen aanvullend onderzoek mee gedaan. De 7T heeft ook nog geen CE-certificaat, dus die valt nu niet onder de medische apparatuur. Dat zal uiteindelijk wel gaan gebeuren.”

 

De demonstratie die hij normaal gesproken met de 3T doet om iets van het magnetisch veld te laten zien, doet hij ook even met de 7T. Voor het eerst. Vanuit de deuropening gooit hij een prop plasticfolie waarin een ijzeren schroefje zit naar de MRI. De prop suist er niet met volle vaart op af, zoals bij de 3T. “Hé!” roept hij. “Tja, ik had het kunnen weten. Dit apparaat is passief afgeschermd. De veldlijnen van de scanner worden tegengehouden door een dikke laag staal op enige afstand rond en boven de scanner. Dat is anders bij de 3T, die actief door een tweede magneet rondom de eerste wordt afgeschermd. Bij de 7T moet je dus beter mikken met je prop dan bij de 3T.”

Lees meer over onze beeldvormingsystemen.

Diagnostische systemen