Objective Movement Monitor

Transkript

1 Objective Movement Monitor Et system til registrering af cerebrale patientbevægelser. Udviklet af Professor, overlæge, dr. med. Carsten Thomsen og MRI og elektronik ingeniør

2 Introduktion - Jeg arbejder med fmri bevægelseshåndtering Objective Movement Monitor blev patenteret September 22, 2011 WO/2011/ Systemet er installeret på, Bispebjerg og Frederiksberg hospital.

3 Introduktion I de sidste 2 årtier er Functional Magnetic Resonance Imaging (fmri) blevet et vigtig redskab inden for functional brain mapping. Blood oxygen level dependent (BOLD) signalet udgør ved 3T typisk kun et par procent i forhold til brints signalstyrke. Deoxyhæmoglobin (hæmoglobin uden oxygen) er paramagnetisk og skaber lokalt inhomogenitet Patientbevægelse er et stort problem, da bevægelse skaber samme inhomogenitet i feltet som deoxyhæmoglobin.

4 Introduktion Bevægelse skyldes primært synke refleks, respiration, flow / puls og generelle bevægelser under en MRI-skanning Konsekvensen er dårlig billedkvalitet, falsk positive fmri data og generelt uoprettelige fejl i billeddata Objective Movement Monitor gør det muligt at monitorere patientens bevægelser under en MRI-skanning Objective Movement Monitor kan monitorere bevægelser ned til 1/100 mm i x og y retning, 3/100 mm i Z og 0,1 grad rotation Objective Movement Monitor er et system, der objektivt kan registrere bevægelse uden k-space data

5 Systemet Systemet tager udgangspunkt i et boreskop fra Olympus, der normalt benyttes til at undersøge jetmotorer i flyindustrien Boreskopet består af ikke-magnetiske materiale. Via Boreskopet optager systemet en videooptagelse af en markørplade, som patienten har fået påklistret På baggrund af video optagelsen kan X,Y,Z og rotation beregnes med en nøjagtighed ned til 1/100 mm

6 Systemet Boreskopets opbygning Object Optical relay carries image back to the eyepiece Eyepiece and focusing mount Surrounding optical fibers transmit light to the object Light from light source Image

7 Systemet Faraday cage Objective Movement Monitor Waveguard Optical fiber light source input Optical fiber output MRI scanner

8 Systemet Siemens Verio 3.0T MR scanner 2 Systemets ophæng 3 Olympus Borescope 4 USB x1944 Pixel kamera 5 Optisk fiber (fra lyskilde) 6 Olympus 90 grader vinkel 7 Lyskilde for enden af Borescope 8 Markør 30x30 mm 9 Optisk farvefilter 10 USB 2.0 til fiber konverter 11 Ekstern Trig. Signal fra MRI skanner

9 Systemet På billedet ses hvorledes systemet er påmonteret bag på Bispebjerg hospitals Siemens 3T VERIO MRI skanner.

10 Systemet På billedet ses hvorledes systemet er påmonteret bag på Frederiksberg hospitals Siemens 3T VERIO MRI skanner.

11 Systemet Når forsøgspersonen/patienten ligger i skanneren, får personen en markør plade påsat med Felixitime. Markøren videofilmes under skanning.

12 Benchmarking

13 Benchmarking

14 Benchmarking

15 Benchmarking

16 Benchmarking

17 16 forsøgspersoner Alle forsøgspersoner gennemgik et smerte paradigme Alle forsøgspersoner blev fikserede med skumgummi i hovedspolen Skanningerne blev fortaget på en Siemens Verio 3T skanner med en 32. kanal spole Smerten blev påført med en oppustelig manchet, der var placeret på læggen.

18 Paradigmets opbygning 30 sec. active and 30 sec. baseline Active Active Active Active Active Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline Start STOP

19 Forsøgsperson 1

20 Forsøgsperson 1

21 Forsøgsperson 2

22 Forsøgsperson 3

23 Forsøgsperson 4

24 Forsøgsperson 5

25 Forsøgsperson 6

26 Forsøgsperson 7

27 Forsøgsperson 8

28 Forsøgsperson 9

29 Forsøgsperson 10

30 Forsøgsperson 11

31 Forsøgsperson 12

32 Forsøgsperson 13

33 Forsøgsperson 14

34 Forsøgsperson 15

35 Forsøgsperson 16

36 Konklusion Vi har udviklet et system, der kan monitorere bevægelse med 1/100 mm nøjagtighed Patientbevægelse er et stort problem inden for fmri Forsøgsperson 1: opsætningsfejl blev opdaget i tide Uden en objektiv bedømmelse, ville dette studie være endt galt Herudover kan vi nu på forhånd sige, hvilke data der skal med i vores statistik Objektiv bedømmelse af data kan være med til at finde de rigtige svar, så vi ikke konkluderer på baggrund af falsk positive data

37 Slut Tak for jeres tid.