Einführung

Das Ziel dieses Projekt ist es, eine neuartige Methode zur Registrierung der Magnetresonanztomographie (MRT) und der stereotaktischen Röntgen-Mammographie zu etablieren, die auf einer genauen Simulation der Biomechanik der weiblichen Brust basiert und die Kosteneffizienz der Brustbiospie von MRT-detektierten Brustläsionen bis zu 50% erniedrgen könnte. Wir sind bestrebt, Informationen von Läsionen, die nur in der MRT sichtbar sind, mit ausreichender Registrierungsgenauigkeit auf mammographische Zielaufnahmen zu übertragen, um eine mammogrammbasierte Läsionsaufarbeitung durchzuführen, und dadurch den Bedarf an kostspieligen und zeitaufwendigen MRT-Biopsien zu verringern.

Motivation

Die Brust-MRT ist aktuell die sensitivste Methode zur Erkennung von Brustkrebs. Während unbestritten ist, dass die MRT Krebs erkennt, der mit herkömmlichen Methoden wie Mammographie und Ultraschall übersehen wurde, stellen zusätzlich erkannte MRT-Läsionen ein Workflow-Problem bei der klinischen Behandlung von Brustkrankheiten dar. MRT-Nachuntersuchungen sind kostspielig und ihr Intervall ist immer noch umstritten. MRT-gesteuerte Eingriffe wie perkutane Biopsien oder Drahtlokalisierung sind sogar teurer als MRT-Nachuntersuchungen und erfordern spezielle Ausrüstung und Fachkenntnisse. Darüber hinaus hat eine Umfrage der Europäischen Gesellschaft für Brustbildgebung (EUSOBI) einen signifikanten Mangel an Verfügbarkeit von MRT-Interventionen in Europa festgestellt.

Folglich sind neue Methoden erforderlich, um MRT-Ergebnisse in einen effizienten und praktischen klinischen Arbeitsablauf umzusetzen: Dieser Ansatz sollte sowohl die Kosteneffizienz als auch die eingeschränkte Zugänglichkeit berücksichtigen.

In diesem Projekt soll eine Matching-Methode zwischen MRT und konventionellen Röntgenmammographien sowie Zielaufnahmen der röntgengestützten Biopsie, entwickelt und evaluiert werden. Das Ziel ist es, MRT-basierte Informationen auf Mammographie-Projektionsbilder mit ausreichender Registrierungsgenauigkeit zu übertragen die eine Mammographie-basierte Läsionsaufarbeitung entweder durch perkutane Biopsie oder Nachuntersuchungen ermöglicht.

Dafür müssend die folgenden wissenschaftlichen Fragen beantwortet werden:

(1) Die Bildgebungsbedingungen während der stereotaktischen Biopsie unterscheiden sich erheblich von der herkömmlichen Mammographie, da nur Zielaufnahmen in Bauchlage aufgenommen werden. Da diese Ansichten nicht die vollständige Brustform enthalten, besteht die Herausforderung darin, diese Ansichten räumlich auf vollständige Mammogramme und / oder die MRT auszurichten, um die Diagnoseinformationen für die stereotaktische Biopsie zu übertragen.

(2) Identifizierung der erforderlichen Komplexität des biomechanischen Modells, das den klinischen Anforderungen sowohl hinsichtlich der Registrierungsgenauigkeit als auch der Rechenzeit genügt. Zu diesem Zweck ist es wichtig, die Korrelation zwischen Registrierungsgenauigkeit, Rechenzeit und Patienteneigenschaften zu untersuchen, da alle drei Faktoren die Robustheit der Anpassung wesentlich beeinflussen können.

(3) Identifizierung von Einflussfaktoren auf die Übereinstimmungsgenauigkeit für die stereotaktische Biopsie. Diese können aus anatomischen, klinischen und biomechanischen Merkmalen bestehen, die von denen unterschieden werden können, die nur eine bessere oder schlechtere Übereinstimmungsgenauigkeit vorhersagen, und solchen, die in Variationen des Übereinstimmungsalgorithmus einbezogen werden können, um dessen Genauigkeit zu verbessern. Dies erfordert eine ausreichend große klinische Datenbank. Dadurch können spezifische Szenarien einschließlich Patienten- und Läsionsmerkmalen identifiziert werden, die mit unterschiedlichen Übereinstimmungsergebnissen verbunden sind, die durch eine auf den spezifischen Fall zugeschnittene Komplexität des Übereinstimmungsverfahrens angegangen werden könnten.

Das IPE entwickelt die Registrierungsmethode und führt zusammen mit der Uniklinik Wien die Evaluierung der Methode durch. Hierfür nutzen wir unsere Entwicklungen im Bereich der modell-gestützten multimodalen Bildregistrierung, siehe Technologien.

Technologie: Medizinische Bildverarbeitung