Hjernescanninger af børn uden bedøvelse kan blive en realitet – Københavns Universitet

Datalogisk Institut, DIKU > Nyheder > DIKU-nyheder 2019 > Hjernescanninger af bø...

05. april 2019

Hjernescanninger af børn uden bedøvelse kan blive en realitet

Medicinsk billedanalyse

Et nyt forskningsprojekt ledt af adjunkt på Datalogisk Institut på Københavns Universitet (DIKU) Melanie Ganz-Benjaminsen skal påvise, at små børn med cerebral parese kan få foretaget en hjernescanning uden bedøvelse og uden at gå på kompromis med billedkvaliteten.

Eksempel på en prototype til bevægelseskorrektion (Tracoline 2.0 by TracInnovations) i brug på en af MR-skannerne på Rigshospitalet. Billedet til venstre viser skanningen af en frivillig med Tracoline 2.0 i brug, som er påsat MR-scannerens hovedspole. På billedet til højre kan man se den overflade som Tracoline 2.0 rekonstruerer for at følge patientens bevægelser.

- Målet med projektet er, at udnytte den nyeste udvikling inden for billedteknologi og en legende og lærende tilgang til børn og behandling. Håbet er, at vi på den måde kan scanne børnene uden bedøvelse og samtidig opnå scanninger af tilstrækkelig høj kvalitet, fortæller forskningsleder Melanie Ganz-Benjaminsen.

I Danmark fødes der ca. 150 børn med cerebral parese hvert år. For at kunne diagnosticere cerebral parese skal barnet gennemgå en eller flere hjernescanninger i en MR-scanner. Her er det kutyme, at barnet bedøves for at kunne ligge helt stille i scanneren, hvilket er nødvendigt for at opnå en høj billedkvalitet.

I det nye projekt vil man gøre det muligt at foretage MR-scanninger med et billedresultat af høj kvalitet uden at børn - og potentielt andre patientgrupper, der af forskellige grunde kan have svært ved at ligge stille - skal bedøves. Tidligere undersøgelser har nemlig påvist, at bedøvelse kan skade hjernen, især hos børn, og blandt andet have negativ indflydelse på den neurologiske udvikling.

Motion Tracking Device skal sikre god billedkvalitet på trods af bevægelser

På nuværende tidspunkt skal en patient ligge helt stille i en MR-scanner, da bevægelser giver billeder af dårlig kvalitet, hvilket potentielt kan føre til fejldiagnosticering. Og hvis det viser sig, at billedkvaliteten er for lav, er man nødt til at gentage MR-scanningen. Men denne problematik vil man nu løse ved hjælp af et motion tracking device, som kan registrere bevægelser og korrigere for disse bevægelser i de endelige billeder.

Dette sker ved at motion tracking devicet giver information om patientens bevægelser og den korrekte patientorientering. Denne information gives videre til MR-scanneren, som så kan korrigere MR-scanningen, mens den bliver optaget. Visionen er at implementere en metode til at få motion tracking devicet og MR-scanneren til at kommunikere sammen, så man kan garantere en god billedkvalitet, selvom patienten bevæger sig.

- Dette kræver, at man som det første får kommunikationen mellem motion tracking devicet og MR-scanneren etableret. Derefter skal der implementeres algoritmer, der ændrer på den måde MR-scanneren optager billedet. Endeligt er man nødt til at påvise, at billedkvaliteten af scanninger, hvor patienten har bevæget sig, ikke er dårligere end hvis patienten havde ligget stille, fortæller Melanie Ganz-Benjaminsen.

Den nuværende prototype (Tracoline 2.0) med brugervenlig software viser det grundlæggende arbejdsflow.

Træning og leg skal foreberede barnet til scanning

Projektet vil også fokusere på at træne og forberede børn på hjernescanninger uden bedøvelse ved at benytte en mock-up scanner (øvescanner), så børnene kan blive trygge ved scanneren og oplever, hvad der kommer til at ske under scanningen.

Derudover vil man udvikle informationsmateriale til børnene, herunder en app, som kan give børnene en legende tilgang til læringsmaterialet.