Neue Methoden für ultrastrahlungsarme CBCT in der Angiographie (LoDosAngio)
Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft
Projektdauer: 01.01.2025 - 31.12.2027
Über das Projekt
Programm
KS 24/26, KS 24/26, Bridge Ausschreibung 2024/01
Projektkoordination
Danube Private University, Ass.-Prof. Dr. Sepideh Hatamikia
Projektpartner
- Medizinische Universität Wien
- medPhoton GmbH
- University of Cambridge Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics
Projektbeteiligte an der DPU
- Poorya MohammadiNassab
- Clemens Karner
Projektbeschreibung
Die Cone-Beam-Computertomographie-Angiographie (CBCT) wird zunehmend in der interventionellen Radiologie eingesetzt, um interventionelle Verfahren zu erleichtern und mit Bildinformation zu unterstützen. Moderne Angiographien werden mittels Injektion eines radioopaken Kontrastmittels in die Blutgefäße durchgeführt, kombiniert mit 3D-CBCT-Bildgebung, um den Blutfluss und Gefäßzustand zu untersuchen. Heutzutage wird die durch CBCT dem Patienten zugeführte Strahlendosis zu einem zunehmenden Anliegen. Die Anforderung einer hervorragenden Bildqualität geht in der Regel mit einer hohen Strahlendosis einher, was allerdings Bedenken hinsichtlich kurz- und langfristiger Strahleneffekte aufwirft. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass solche Kontrastmittel in verschiedenen Angiographieanwendungen zu verschiedenen Nebenwirkungen führen können. Das übergeordnete Ziel des geplanten Projekts besteht darin, Methoden zu entwickeln und zu validieren, um die Gesamtstrahlendosis (und die Kontrastmittelmenge) während CBCT-Angiographieverfahren signifikant zu reduzieren. Das Grundkonzept ist, dass für derartige Verfahren normalerweise ein a priori 3D-Bild verfügbar ist, das zur Konditionierung der Rekonstruktion der späteren, interventionellen CBCT-Scans verwendet wird, welches mit einer wesentlich geringeren Strahlendosis/Projektionsanzahl aufgenommen werden. Im geplanten Projekt streben wir zunächst die Entwicklung neuartiger Rekonstruktionsalgorithmen an, die durch a priori Bildinformation gestützt werden, um ein nachfolgendes CBCT-Bild mit wesentlich weniger Projektionsnummern zu rekonstruieren und somit die Strahlendosis signifikant zu reduzieren und den Aufnahmeprozess zu beschleunigen. Es wird auch nach einem optimalen Kompromiss zwischen der Projektionsanzahl und der Kontrastmittelmenge geforscht, um die benötigte Jod-basierte Kontrastmitteldosis zu reduzieren. Zusätzlich wird die Kompatibilität dieses Ansatzes mit dem (Niedrig-)Kontrastmittel CO2 untersucht. Als zweites Hauptziel dieses Projekts streben wir die Entwicklung neuartiger CBCT-Akquisitions-Trajektorien an, die in Verbindung mit den vorgeschlagenen fortschrittlichen Rekonstruktionsalgorithmen mit vorherigen Bildern verwendet werden sollen, um die Gesamtstrahlendosis weiter zu reduzieren und die Scan-Zeit für erweiterte (longitudinale) FOV-Bildgebung zu verringern. Der Fokus dieses Projekts liegt auf Anwendungen für die zerebrale Angiographie und die Angiographie der unteren Extremitäten. Darüber hinaus werden wir die Funktionalität und Leistungsfähigkeit der entwickelten Techniken am Loop-X-System (medPhoton, Salzburg, Österreich) überprüfen. Die Ergebnisse dieses Projekts können dazu beitragen, CBCT-Angiographie mit extrem geringer Strahlendosis, schnellerer Bildaufnahme, geringerem Kontrastmittelverbrauch und größerem FOV zu ermöglichen, was zu einer optimaleren Diagnose und Behandlung führt und letztendlich die Sicherheit und die Ergebnisse für die Patienten verbessert.