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Quantitative Analyse physiologischer Deformationen der Karotiden auf der Basis von 3D-TOF-MRA -Daten

2006; Thieme Medical Publishers (Germany); Volume: 178; Issue: S 1 Linguagem: Alemão

10.1055/s-2006-940808

1438-9029

CH Riedel, Stefan Müller‐Hülsbeck, Martin Heller,

Advanced MRI Techniques and Applications

Ziele: Die endovaskuläre Therapie von Stenosen der Karotiden ist als Alternative zur Endaterektomie, die mit einem hohen Risiko verbundenen ist, etabliert. Dabei ist zu beachten, dass Komplikationen während oder nach der Implantation eines Stents für den Patienten lebensbedrohliche Folgen haben können. Bei der Entwicklung der Stents muss daher deren biomechanische Belastung durch physiologische Kopf- und Halsbewegungen berücksichtigt werden, um durch entsprechendes Design Defekten der Stents vorzubeugen. Wir entwickeln als Grundlage für die Modellbildung eine Methode zur exakten Vermessung der Karotiden aus 3D-MRA-Daten der Halsgefäße und beschreiben die maximalen Bewegungsumfänge gesunder Testpersonen. Methode: Die arteriellen Halsgefäße von 5 gesunden Testpersonen im Alter von 20–34 Jahren wurden mittels 3D-TOF-MRA in insgesamt 7 verschiedenen Kopfpositionen (Neutralstellung, maximale Rotation sowie Kippung nach rechts und links, maximale Ante- und Retroflexion) abgebildet. Nach Vorfilterung der Datensätze segmentierten wir die Karotiden mit einem speziell implementierten „Level-Set''-Verfahren. Als gemeinsamer Referenzpunkt wurde jeweils der Sattelpunkt der Lumenoberfläche in der Bifurkation detektiert. Der Referenzpunkt diente zur Definition von Gefäßsegmenten definierter Länge kranial und kaudal der Bifurkation. Abschließend wurden die unterschiedlich orientierten Bifurkationsmodelle auf die Eingangsebene des Gefäßabschnitts der A. carotis communis registriert; die Richtungsänderung der Flächennormalen der Ausgangsebenen von A. carotis interna und externa beschrieb dann die Gesamtdeformation des Gefäßmodells. Ergebnis: Alle 35 erhobenen Datensätze ließen sich mit dem oben beschriebenen, automatisierten Verfahren analysieren. Bei der Bewegung aus maximaler Ante- in maximale Retroflexion ergaben sich Deformationswinkel zwischen 29 und 31 Grad für 4cm lange Gefäßsegmente, die maximale Rotation ergab Winkel zwischen 16 und 18 Grad und die maximale seitliche Kippung des Kopfes führte zu Deformationswinkeln zwischen 14 und 16 Grad. Schlussfolgerung: Das beschriebene Verfahren zur Analyse von Gefäßdeformationen auf der Basis von 3D-MRA-Daten ist als robustes, vollautomatisches Verfahren implementierbar. Das Verfahren lässt sich leicht durch verändere Parametrisierungen an unterschiedliche Gefäßabschnitte adaptieren und ermöglicht es, Deformierungsmodelle für verschiedene Gefäßabschnitte zu erstellen.