First impressions on the performance of the new BSD2000-3D - PowerPoint PPT Presentation

First ¡impressions ¡on ¡the ¡performance ¡of ¡the ¡ new ¡BSD2000-­‑3D ¡GE450W ¡hybrid ¡deep ¡ hyperthermia ¡system ¡ G.C. ¡van ¡Rhoon, ¡A. ¡Ameziane, ¡D. ¡de ¡Jong, ¡H.T. ¡Mulder, ¡ M.M. ¡Paulides, ¡M. ¡Franckena. ¡

Refresher why Non-invasive MR thermometry Loco-­‑regional ¡heaQng ¡ ¡ • -­‑ ¡therapeuQc ¡temperatures ¡are ¡achieved ¡ -­‑ ¡dose ¡effect ¡relaQons ¡indicate ¡the ¡need ¡for ¡higher ¡and ¡beSer ¡controled ¡thermal ¡dose ¡ -­‑ ¡mostly ¡minimal ¡invasive ¡thermometry ¡ -­‑ ¡large ¡volumes ¡of ¡normal ¡Qssue ¡with ¡high ¡SAR ¡ -­‑ ¡hot ¡spot ¡in ¡normal ¡Qssue ¡limits ¡max ¡T ¡ ¡  ¡NO ¡temperature ¡measurement ¡ -­‑ ¡SAR ¡modeling ¡and ¡SAR ¡steering ¡is ¡feasible ¡at ¡reasonable ¡accuracy ¡ -­‑ ¡thermal ¡modeling ¡lacks ¡accurate ¡input ¡of ¡local ¡bloodflow ¡ ¡ • Non-­‑Invasive ¡thermometry ¡by ¡MRI ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡-­‑ ¡hybrid ¡BSD2000-­‑MRT ¡soluQon ¡as ¡realized ¡ by ¡Wust ¡et ¡al. ¡ ¡Lancet ¡Oncology ¡2002, ¡ allows ¡improved ¡thermal ¡dosimetry ¡and ¡ invesQgaQon ¡of ¡physiological ¡effects ¡of ¡ hyperthermia ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Chosing ¡a ¡hybrid ¡system, ¡considera3ons ¡ 2012 ¡ Wish ¡list: ¡ Recently ¡launched ¡MR-­‑model ¡ • Large ¡bore, ¡i.e. ¡70 ¡cm ¡ • Interest ¡of ¡MR ¡supplier ¡to ¡corporate ¡in ¡research ¡ • ¡ Available ¡systems ¡combining ¡RF-­‑heaQng ¡and ¡MRT: ¡ 1.5T ¡Siemens ¡Magnetom ¡Symphony, ¡60 ¡cm ¡bore,replaced ¡by ¡newer ¡type ¡ • 1.5T ¡GE ¡Signa ¡Excite, ¡60 ¡cm ¡bore, ¡replaced ¡by ¡newer ¡type ¡ • Boundary ¡facts: ¡ Erasmus ¡MC ¡Cancer ¡InsQtute, ¡has ¡a ¡strong ¡focus ¡for ¡GE ¡MR-­‑systems. ¡ • Outcome: Hybrid system BSD2000-3d & GE450WB Consequence: First of kind system

Findings ¡directly ¡a]er ¡installaQon ¡ RF-­‑power: ¡0W ¡ RF-­‑power: ¡600W ¡ RF-­‑power: ¡1000W ¡ RF-­‑power: ¡1800W ¡ PosiQve ¡test ¡MR-­‑imaging ¡and ¡High ¡Power ¡RF ¡ ¡ • Top ¡fat ¡references ¡at ¡the ¡border ¡the ¡Field ¡of ¡View ¡(FoV) ¡of ¡the ¡GE-­‑MR ¡ • Serious ¡shadowing ¡by ¡cables ¡ • Non-­‑alignment ¡of ¡center ¡FoV ¡and ¡center ¡of ¡Sigma-­‑Eye ¡enhances ¡ • shadowing ¡effect ¡

Successfull ¡improvement ¡of ¡image ¡quality ¡ Removal ¡of ¡shadowing ¡& ¡amplificaQon ¡ Image, ¡October ¡20, ¡2014 ¡ Image, ¡February ¡12, ¡2015 ¡ Slow ¡repeQQve ¡process ¡of ¡applicator ¡dismantling, ¡ cable ¡replacement, ¡applicator ¡reconfiguraQon, ¡ measurement ¡etc ¡ Paul ¡Turner ¡and ¡Gunter ¡Futschik ¡

Ongoing ¡improvement ¡image ¡quality ¡ Alignment ¡of ¡Sigma ¡Eye ¡center ¡with ¡FoV ¡center ¡ Current ¡situaQon ¡with ¡ Final ¡situaQon ¡with ¡ 6 ¡cm ¡offset ¡of ¡FoV ¡ 2 ¡cm ¡offset ¡of ¡FoV ¡ Autumn ¡2015 ¡

Improved ¡Signal ¡to ¡Noise ¡RaQo ¡(SNR) ¡ ¡2014 ¡2015 ¡ Date ¡ ¡03/12 ¡ ¡11/02 ¡ ¡12/02 ¡ ¡12/03 ¡ ¡ ¡ A ¡ ¡36,27 ¡ ¡42,84 ¡ ¡55,46 ¡ ¡70,16 ¡ C ¡ ¡15,39 ¡ ¡20,94 ¡ ¡50,94 ¡ ¡54,18 ¡ D ¡ ¡24,19 ¡ ¡27,78 ¡ ¡37,12 ¡ ¡54,35 ¡ ¡ RaQos ¡ A/C ¡2,36 ¡2,05 ¡1,09 ¡1,29 ¡ A/D ¡1,50 ¡1,54 ¡1,49 ¡1,29 ¡ RF-cable adjustments Alignment FoV with center Sigma-Eye (to be implemented autumn 2015)

Non-­‑Invasive ¡Temperature ¡Monitoring ¡ Small ¡problems ¡solved: ¡ -­‑ CommunicaQon ¡protocols ¡ -­‑ Phase ¡wrapping ¡ -­‑ DetecQon ¡fat ¡references ¡

Temperature ¡image ¡a]er ¡31 ¡min ¡of ¡400 ¡W ¡heaQng. ¡ ¡ • Sigma-­‑Eye ¡applicator, ¡standard ¡fat ¡references ¡ • FoV ¡2.0 ¡cm ¡below ¡applicator ¡center. ¡ ¡ • SAR ¡shows ¡ellipQcal ¡extension ¡ ¡

First ¡paQent ¡treatment ¡a]er ¡16 ¡min. ¡of ¡ treatment. ¡ ¡

Summary • A]er ¡solving ¡iniQal ¡“first ¡of ¡a ¡kind” ¡problems ¡the ¡BSD2000-­‑3D-­‑GE450WB ¡ hybrid ¡system ¡is ¡funcQonal ¡and ¡ready ¡for ¡clinical ¡treatments ¡with ¡addiQonal ¡ fat ¡references. ¡ • The ¡SAR ¡paSern ¡for ¡the ¡newly ¡designed ¡MR-­‑compaQble ¡Sigma-­‑Eye ¡ applicator ¡is ¡in ¡line ¡with ¡historical ¡values ¡as ¡measured ¡using ¡a ¡SDS ¡for ¡other ¡ Sigma-­‑Eye ¡antenna’s, ¡both ¡MR-­‑ ¡and ¡non ¡MR-­‑compaQble. ¡ ¡ • The ¡SAR ¡paSern ¡inside ¡and ¡outside ¡the ¡MR-­‑bore ¡is ¡comparable, ¡though ¡a ¡ small ¡decrease ¡(~15%) ¡in ¡efficiency ¡is ¡noted. ¡ ¡ • The ¡temperature ¡paSern ¡in ¡the ¡“muscle ¡equivalent” ¡boSle ¡shows ¡an ¡ ellipQcal ¡paSern ¡with ¡an ¡extension ¡to ¡the ¡upper ¡right ¡side. ¡The ¡SDS ¡ measurements ¡do ¡not ¡contradict ¡the ¡ellipQcal ¡SAR ¡paSern. ¡More ¡ measurements ¡required! ¡ • A ¡lower ¡hyperthermia ¡treatment ¡table ¡is ¡currently ¡build ¡to ¡obtain ¡maximum ¡ image ¡quality ¡and ¡automaQc ¡detecQon ¡of ¡the ¡fat ¡references. ¡ ¡ ¡ ¡