Krachtige gradiënten stimuleren MRI-onderzoeksprojecten bij UKM

Bij UKM werkt het team onder leiding van Dr. Walter Heindel met zes MRI-scanners. De nieuwste aanwinst, de Philips MRI 7700, is specifiek ontworpen voor onderzoek en werd gekozen vanwege de sterkte en kwaliteit van de XP-gradiënten en tal van andere innovaties.

“Wij verwachten dat het systeem ons zal helpen hoogwaardige MRI verder te versnellen, zonder concessies te doen aan de beeldkwaliteit,” zegt Dr. Heindel. “We zullen onze klinische onderzoeksprojecten op dit systeem concentreren, vooral studies die betrekking hebben op patiënten met neurologische en neurochirurgische aandoeningen en patiënten met oncologische aandoeningen.”

In de eerste weken van werking zijn meer dan 100 patiënten en vrijwilligers gescand met de MRI 7700. Eerste projecten waarvoor het team het systeem zal inzetten omvatten hoogresolutie multiparametrische prostaat-MRI, het ontwikkelen van innovatieve protocollen voor beroertebeeldvorming en diffusiestudies van de lymfeklieren.

“Wij verwachten dat het krachtigere gradiëntsysteem verbeterde diffusieresultaten mogelijk zal maken, wat betekent meer richtingen en/of meer b-waarden en een hogere signaal-ruisverhouding zonder de onderzoekstijden te verlengen,” zegt hij. "Wij zijn er ook van overtuigd dat de Compressed SENSE- en MultiBand SENSE-acceleratiemethoden hierbij zullen helpen." Zo willen we bijvoorbeeld onderzoeken of diffusietechnieken in lichaamsbeeldvorming als alternatief kunnen dienen voor het gebruik van contrastmiddelen.

Dr. Heindel gelooft dat de MRI 7700 het bestaande programma van het ziekenhuis zal versterken, waarin multiparametrische MRI van de prostaat niet alleen wordt gebruikt voor diagnose, maar ook voor MRI/echografie-fusie voor het begeleiden van gerichte prostaatbiopten.

"In samenwerking met onze collega's in de urologie richten wij ons op de vroegtijdige detectie van prostaatkanker," zegt hij. “Multiparametrische MRI helpt ons verdachte laesies te identificeren.” Het fuseren van MRI-data met echografie maakt realtime MRI-begeleiding tijdens de biopsie mogelijk, zodat urologen de laesie kunnen zien en een gerichte biopsie kunnen uitvoeren. We hebben dit interdisciplinaire proces in de afgelopen jaren opgezet om klassieke blinde prostaatbiopten te vervangen. Dit werd ook gedaan met Philips en het was een groot succes.”

“Volgens onze ervaring lijkt de diffusiebeeldvorming (DWI) de meest waardevolle informatie te leveren in dit proces.” En juist de diffusiebeeldvorming profiteert veel van de krachtige MR 7700-gradiënten. Daarom zullen we onderzoeken hoe DWI met een nog hogere resolutie een innovatieve benadering in dit gebied mogelijk kan maken. Het team is daarnaast van plan om multiparametrische beeldvorming te onderzoeken in combinatie met machine learning.”

De tot nu toe verkregen prostaat-DWI met de MRI 7700 ziet er veelbelovend uit; de kwaliteit van het visualiseren van de klier en de afwijkingen lijkt aanzienlijk verbeterd. “Bij een van onze eerste prostaatpatiënten konden we al een hoog-resolutie diffusieopname maken – met een b-waarde van 3000 – waarop de prostaatlaesie duidelijk werd afgebakend.” “Dat was een heel mooi voorbeeld van wat de MR 7700-gradiënten kunnen bereiken,” zegt hij.

Het UKM is een toonaangevend centrum voor neurovasculaire zorg en beroerteonderzoek is een belangrijke activiteit. De gevoeligheid van DWI voor kleine en vroege infarcten bij beroertes helpt bij het behandelen en begeleiden van deze patiënten.

“Met de MRI 7700 willen we innovatieve diffusieprotocollen voor beroertebeeldvorming ontwikkelen en testen om een snelle, betrouwbare diagnose mogelijk te maken,” zegt Dr. Heindel. Afgezien van patiënten in kritieke toestand melden zich hier vaak mensen met symptomen die op een beroerte wijzen, waarbij we snel moeten beoordelen of ze daadwerkelijk een beroerte hebben en direct opgenomen moeten worden op de stroke unit. In het geval van een aandoening die een beroerte nabootst, kan de patiënt eventueel met medicatie naar huis worden gestuurd.

In geselecteerde gevallen heeft MR 7700 de artsen van het ziekenhuis geholpen de pathologie beter te visualiseren. “We krijgen zeker de indruk dat tumoren beter worden afgebakend met de MR 7700,” zegt Dr. Heindel. Zo onderzocht ik een patiënt bij wie in een ander ziekenhuis mogelijk neuritis van de oogzenuw was vastgesteld. Echter, de MRI 7700-beelden maakten het mogelijk om de diagnose te stellen van een optisch zenuwschede meningeoom, een zeldzame en vaak verkeerd gediagnosticeerde, langzaam groeiende tumor die bij de patiënt visuele stoornissen veroorzaakte. De laesie was zo goed afgebakend op de hogeresolutie MRI 7700-beelden dat onze neurochirurg besloot dat hij geen biopsie nodig had om direct over te gaan tot decompressie van het optisch kanaal en het verwijderen van die tumorcellen.

De onderstaande beelden laten zien hoe hogeresolutie-MRI indrukwekkend de compressie en vernauwing van de rechter oogzenuw aantoont in dit geval van een oogzenuwschede-meningeoom (ONSM). De coronale T2-gewogen beelden tonen de hyperintense, halvemaanvormige laesie, die duidelijk zichtbaar is op het axiale T1W-beeld na toediening van contrastmiddel (rechts). Deze beeldvormende bevindingen waren zo overtuigend dat de verantwoordelijke neurochirurg geen pretherapeutische histologische opheldering overwoog.

Dr. Heindel heeft indrukken ontvangen dat de werking van het MRI 7700-systeem eenvoudig is. “Mijn hooggespecialiseerde team van MRI-natuurkundigen is lovend over het gebruiksgemak van het systeem, vooral de eenvoudige implementatie van nieuwe beeldvormingsprotocollen.” “De geringe inspanning die nodig is om scanparameters en protocollen aan te passen, maakt snelle en eenvoudige experimentatie met beeldvormingstechnieken mogelijk,” zegt hij. “Dit onderscheidt Philips duidelijk en was een van de redenen om voor dit systeem te kiezen.”

Er is ook positieve feedback van patiënten. "Een patiënt vertelde me dat ze nog nooit zo'n comfortabel MRI-onderzoek had gehad," zegt Dr. Heindel. “Dankzij de zachtheid van de ComfortPlus-matras, gecombineerd met de korte duur van het onderzoek, was ze verrast over hoe aangenaam de ervaring was, terwijl ze bij eerdere onderzoeken op andere locaties het systeem zo snel mogelijk wilde verlaten.” Ze zei dat ze zeker opnieuw de lange afstand zou rijden om haar opvolgonderzoek ook in dit systeem te laten doen.

Het Universitair Ziekenhuis Münster zal de MRI 7700 bovendien inzetten ter ondersteuning van interventies, waaronder laser interstitiële thermische therapie (LITT). LITT is een minimaal invasieve chirurgische techniek voor de behandeling van hersentumoren en epileptische haarden, waarbij een laserkatheter in de tumor of epileptische haard wordt geïmplanteerd en tot temperaturen wordt verhit die hoog genoeg zijn om de afwijking te ablateren.

"Wanneer met LITT warmte wordt toegediend om pathologie te vernietigen, moet de chirurg erop letten schade aan omliggende normale weefsels te voorkomen of te beperken," zegt dr. Heindel. "We zijn geïnteresseerd in het uitvoeren van thermometrie met het MRI 7700-systeem – het meten van temperaturen in lichaamsweefsel met MRI om te onderzoeken of de MRI 7700 snellere en preciezere bewaking van LITT-thermische veranderingen mogelijk maakt," vervolgt dr. Heindel.

In een neurochirurgisch project onderzoekt het team van Dr. Heindel hoe de MRI 7700-gradiënten kunnen helpen om een vollediger beeld van de hersenen te geven voorafgaand aan een neurochirurgische ingreep. "In de preoperatieve diagnostische work-up worden DTI en fMRI gebruikt om te bepalen hoe dicht een tumor bij de motorische cortex ligt en om te ontdekken of vezelbanen om een tumor heen lopen of erdoorheen gaan," zegt hij. “We kunnen deze gegevens vervolgens overbrengen naar de beeldvormingsruimte van de neurochirurg.” Er lopen ook projecten met realtime resting-state fMRI.

Ten slotte heeft het Universitair Ziekenhuis Münster, in lijn met de wereldwijde focus op hygiënische praktijken als gevolg van het coronavirus, zijn MRI 7700 in een speciale scanruimte geplaatst om onderzoek naar fumigatie voor het reinigen van de ruimte mogelijk te maken. “Deze speciale onderzoeksruimte is uitgerust met een innovatieve sterilisatietechniek waarbij gebruik wordt gemaakt van vernevelde waterstofperoxide,” aldus Dr. Heindel. Dit stelt ons in staat te onderzoeken of onze aanpak haalbaar is om de overdracht van pathogenen zoals bacteriën of virussen tijdens radiologische onderzoeken te voorkomen. Steriele omstandigheden in ziekenhuisomgevingen zijn nog nooit zo belangrijk geweest.