Entwicklung eines RF (Radiofrequenz)- sicheren Interventionskatheters für das interaktive Kathetertracking in der Magnetresonanztomographie

Abstract

Um die Vorteile des MRT auch in vollem Umfang in der Angiographie nutzen zu können, müssen Werkzeuge entwickelt werden, welche die Themen RF-Sicherheit und MRTKompatibilität erfüllen. Darüber hinaus muss nach einer praktikablen Lösung zur Eigendarstellung dieser Instrumente im MRT gesucht werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines MRT-kompatiblen und vor allem RFsicheren Interventionskatheters. Dabei wurde die Lage des Katheters im Blutgefäß mittels einer an der Katheterspitze integrierten Zylinderspule dargestellt. Durch ein von der Spule erzeugtes Magnetfeld kam es im MRT-Bild zur Magnetfeldauslöschung und somit zur Schwärzung (Artefakt). Als Gleichstromquelle diente ein optischer Schalter, bestehend aus Lichtwellenleiter, Laser und Photodiode. Mit Stromstärken von 10 mA konnten unabhängig der Messsequenz optimale Artefakte erzeugt werden. Der RF-Einfluss und somit der Wechselstromanteil wurde über die Spulenlänge minimiert und stellte kein Risiko für Patienten und Operateur dar. Eine weitere Optimierung könnte erfolgen, indem die Spule und die Photodiode direkt am LWL integriert werden und dieser dann an Stelle des Führungsdrahtes verwendet wird. Die Möglichkeit der Resonanz zwischen Katheterspule und MRT wurde auf Grund der hohen Wechselanteile (RF-Sicherheit) in dieser Arbeit nicht berücksichtigt.

To use the advantages of the MRT to the full extent in the field of angiography, there has to be the development of special tools, which accord to RF security as well as MRT compatibility. Moreover there has to be a practical resolution for the exposition of the tools themselves in the MRT. This work is engaged with the development of a MRT compatible and especially RF secured intervention catheter. The position of the catheter in the vessel was presented with the help of a cylindrical coil, which was integrated in the top of the catheter. This coil produces a magnetic field which caused the erasment of the magnetic field in the MRT and thereby the blackening (artefact). An optical contactor was used as a DC source, which was composed of beam waveguide, laser and photodiode. With the intensity of current of 10 mA it was possible to induce measurement sequence independent optimal artefacts. The RF influence and therefore part of alternating current was minimized with the help of the coil length and posed no risk for the patients or the operator. Another optimization would be possible while integrating the coil and the photodiode directly to the LWL and then use this instead of the guide wire. The possibility of resonance between catheter coil and MRT was not considered in this work because of the high changeover rate (RF security).