Simulationsmodell für die Radiofrequenzablation - Erweiterung für die klinische Anwendung
Final Report Abstract
Das Projektziel war die Integration der multipolaren Radiofrequenzablation (RFA) in eine vom Projektpartner MEVIS entwickelte Planungssoftware für die bipolare RFA. Das erste Ziel umfasste dabei die Integration der multipolaren RFA in das Planungstool, mit der Integration der entsprechenden multipolaren Generatortechnologien. Ein zweites Ziel war die Erweiterung des Planungstools für die verbesserte klinische Anwendung. Dafür sollte die elektrische Leitfähigkeit von humanem Tumorgewebe gemessen und anschließend dem segmentierten Tumorvolumen zugeordnet werden. Material und Methoden: Die vorbestehende Simulationssoftware für die bipolare RFA wurde auf Basis von rechnerischen Modellen auf die multipolare RFA erweitert. Die Validierung des Planungssystems erfolgte anschließend am Schweinelebermodell sowohl in Ex-vivo-Versuchen (ohne und mit definiertem Kühleffekt) als auch anhand von In-vivo-Versuchen. Um die Simulation auf die humane Anwendung zu erweitern wurde die elektrischen Leitfähigkeiten von chirurgisch entnommenen humanen kolorektalen Lebermetastasen sowie tumorfreiem Lebergewebe unmittelbar postoperativ bestimmt. Die bestehende Simulationssoftware konnte unter Berücksichtigung vaskulärer Kühleffekte und unter der Implementierung multipolarer Generatortechniken auf die multipolare RFA erweitert werden. Die Validierung der Simulationssoftware anhand der Ex-vivo- und In-vivo-Versuche erbrachte eine hohe Übereinstimmung von Simulation und tatsächlicher Ablation. Zudem wurde die Auswertung der CT-morphologischen Schnittbildgebung durch die Anwendung histologischer Verfahren zur exakten Bestimmung der Ablationsgrenzen entscheidend verbessert. Hinsichtlich der elektrischen Gewebeeigenschaften konnte gezeigt werden, dass die elektrische Leitfähigkeit für humane kolorektale Lebermetastasen signifikant höher ist, als für das tumorfreie Lebergewebe. Im Rahmen des Projektes konnten wir die multipolare RFA unter Berücksichtigung von vaskulären Kühleffekten erfolgreich simulieren. Durch die Vermessung der elektrischen Leitfähigkeit von humanem Tumorgewebe ist eine Übertragung der Simulation auf die klinische Anwendung möglich. Somit ist ein weiterer wichtiger Teilschritt zur präinterventionellen Planung einer multipolaren RFA am Patienten zur Therapie maligner Lebertumore erfolgt.
Publications
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