aktiv geschirmter, supraleitender Magneten für MR-Tomographie

  • Project title: Preliminary Development and Development of an Actively Shielded Superconducting Magnet for MR Tomography
  • Funding Organisation: EU, EFRE
  • Funding period: 01.07.2017 until 31.07.2020
  • Project number: 1704/00098
  • Process number: ZS/2017/06/86528
  • Partners:
    • Neoscan Solutions GmbH
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Institut für Medizintechnik, Lehrstuhl Medizinische Telematik und Medizintechnik)

 

MRI plays a crucial role in the diagnosis of children, especially preterm and newborn infants. While ultrasound imaging is the standard method, it can lead to unclear findings in premature infants due to the lower impedance differences between different tissues. Therefore, MRI is primarily used to assess damage to the central nervous system. Other clinical applications include the diagnosis of cysts, cardiovascular diseases, respiratory tract malformations, and metabolic disorders. Currently, these examinations are conducted using standard MRI systems in the radiology departments of respective clinics. However, these systems often lack specialized equipment (such as pediatric MRI coils, MRI-compatible incubators, and special positioning units) for this patient group. Instead, standard equipment is often repurposed—for instance, adult knee coils are used as head or whole-body coils for neonatal MRI imaging.

Infant movements cause unwanted imaging artifacts, which can significantly affect the diagnostic quality of MRI scans. To avoid the need for repeated scans, children are often anesthetized or at least sedated.

While MRI examinations of this patient group are highly valuable, they also present significant challenges. Reported adverse events (AEs) during MRI scans of preterm infants include hemodynamic and respiratory instabilities, as well as hypothermia. Furthermore, metallic objects (e.g., snap buttons on clothing), moisture (urine, creams), and improper cable positioning (electrical loops) during MRI scans can lead to burns.

The primary goal of the collaboration between Neoscan Solutions GmbH and Otto von Guericke University is to develop a dedicated pediatric MRI system tailored to the needs of these patient groups. Within the EFRE-funded joint project "R&D Magnet for Neonatal MRI," the core component—the magnet—will be researched, designed, and implemented as a research demonstrator.

  • Projekttitel: Die Vorentwicklung und Entwicklung eines aktiv geschirmten, supraleitenden Magneten für MR-Tomographie
  • Fördermittelgeber: EU, EFRE
  • Projektlaufzeit: 01.07.2017 bis 31.07.2020
  • Projektnummer: 1704/00098
  • Vorgangsnummer: ZS/2017/06/86528
  • Partner:
    • Neoscan Solutions GmbH
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Institut für Medizintechnik, Lehrstuhl Medizinische Telematik und Medizintechnik)

 

Die MRT besitzt bei der Diagnostik von Kindern – insbesondere von Früh- und Neugeborenen – einen sehr hohen Stellenwert. Die Ultraschallbildgebung als Basismethode kann aufgrund der bei Frühchen geringeren Impedanzunterschiede der verschiedenen Gewebe zu einer unklaren Befundung führen. Daher wird die MRT insbesondere zur Abklärung von Schädigungen des zentralen Nervensystems eingesetzt. Weitere klinische Fragestellungen betreffen die Diagnose von Zysten, kardiovaskulären Erkrankungen, Fehlbildungen des Respirationstrakts sowie von Stoffwechselerkrankungen. Diese werden aktuell in Standard-MRT-Systemen der radiologischen Abteilung der jeweiligen Klinik untersucht. Diese verfügen häufig nicht über spezielles Equipment (pädiatrische MRT-Spulen, MRT-geeigneter Inkubator, spezielle Lagerungseinheiten, etc.) für diese Patientengruppe. Vielmehr wird vorhandenes Standardequipment zweckentfremdet, indem beispielsweise Kniespulen für Erwachsene als Kopf- oder Ganzkörperspulen für die neonatale MRT-Bildgebung verwendet werden. Kindesbewegungen führen zu unerwünschten Bildstörungen, welche die diagnostische Aussagekraft der MRT-Aufnahmen signifikant beeinflussen können. Um Wiederholungsmessungen zu vermeiden, werden daher die Kinder häufig narkotisiert oder zumindest sediert.

Die MRT-Untersuchung dieser Patientengruppe ist sehr nützlich, birgt jedoch auch große Herausforderungen. Als unerwünschte Ereignisse (AE – adverse events) während MRT-Untersuchungen von Frühgeborenen wurden beispielsweise hämodynamische Instabilitäten, respiratorische Instabilitäten als auch Unterkühlungen berichtet. Ferner können metallische Objekte (z.B. Drückknöpfe an der Kleidung), Feuchtigkeit (Urin, Creme) sowie unzureichende Kabelführung (Stromschleifen) während der MRT-Untersuchung zu Verbrennungen führen.

Zentrales Ziel der Kooperation zwischen Neoscan Solutions GmbH und der Otto-von-Guericke-Universität ist daher die Entwicklung eines dedizierten pädiatrischen MRT-Systems, welches an die Anfordernisse dieser Patientengruppen angepasst ist. Innerhalb des EFRE-geförderten Verbundprojektes „F&E Magnet für Neonatale MR-Tomographie“ soll die Kernkomponente Magnet erforscht, konzipiert und als Forschungsdemonstrator umgesetzt werden.

 

Forschung_Projekt_Zukunft_Unten