Real-time-MR guidance for placement of a self-made fully MR-compatible atrial septal occluder: in vitro test

Abstract

Purpose: This in vitro study investigated the feasibility to visualize the placement of three different atrial septal occluder systems using real-time MR control. Methods: The experiments were performed on an interventional 1.5 T high field whole body system. Real-time MR imaging was achieved by radial or spiral k-space filling in conjunction with the sliding window reconstruction technique yielding an imaging speed of 15 frames per second. The CardioSeal, Amplatzer Septal Occluder and a specially designed MR-compatible closure device were tested in a water bath. A punctured plastic wall served as model for the atrial septal defect. Results: The delivery systems of the CardioSeal and Amplatzer Occluder were ferromagnetic and caused substantial artifacts, making the device placement impossible, even if the magnetic forces would have been acceptable. The self-made prototype caused only minor susceptibility artifacts allowing its visualization on the MR images. The MR imaging techniques applied enabled real-time control of the occluder including steering through the artificial septal foramen and visualization of the occluder deployment. Conclusion: Real-time MR imaging allows for guidance and placement of an MR-compatible septal occluder in vitro suggesting the feasibility to perform atrial septal occlusion under MR-guidance in vivo as well.

Zusammenfassung

Zielsetzung: Ziel der In-vitro-Studie war es, die Möglichkeit der Echtzeit-MR-Kontrolle zur Platzierung dreier verschiedener Vorhofseptumverschlusssysteme zu untersuchen. Methoden: Die Untersuchungen wurden an einem interventionellen 1,5 T Ganzkörperkernspintomographen durchgeführt. Die radiale oder spirale k-Raumabtastung in Verbindung mit der Rekonstruktionstechnik des gleitenden Fensters erbrachte eine Bildwiederholrate von 15 Bildern pro Sekunde. Die Verschlusssysteme CardioSeal, Amplatzer Septal Occluder und ein selbst produziertes MR-kompatibles System wurden in einem Wasserbad getestet. Eine senkrecht im Wasserbad befestigte Plastikwand mit einem ausgestanzten Loch diente als Modell für den Vorhofseptumdefekt. Ergebnisse: Die Abwurfsysteme des CardioSeal und Amplatz Occluders waren jeweils ferromagnetisch und erzeugten derartig große Bildartefakte, dass eine Platzierung auch bei Vernachlässigung der magnetischen Anziehungskräfte nicht möglich war. Der selbst hergestellte Prototyp des voll MR-kompatiblen Systems ließ sich aufgrund seines kleinen Suszeptibilitätsartefakts gut auf den MR-Bildern darstellen. Die angewandten MR-Techniken erlaubten eine Echtzeitkontrolle der Sondierung des künstlichen Septumdefektes und der Freisetzung des Verschlusssystems. Schlussfolgerung: Die MR-gesteuerte Platzierung eines MR-kompatiblen Septumokluders ist unter Echtzeitbedingungen in vitro möglich, was die Machbarkeit einer solchen Intervention in vivo nahelegt.

Key words

Magnetic Resonance Imaging - Real-Time MR Imaging - Interventional Radiology - Atrial Septal Defect

Schlüsselwörter

Magnetresonanzbildgebung - Echtzeit-MR-Bildgebung - Interventionelle Radiologie - Vorhofseptumdefekt

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