4 februari 2021: Bron: Technische universiteit Eindhoven. Met dank aan Lettie die me hierop wees. 

Zelflerende algoritmen leiden tot optimale ultrasone hyperthermie in het verwijderen en behandelen van kanker. Bij MR-HIFU (High Intensity Focused Ultrasound) wordt de tumor met behulp van ultrageluid door verhitting heel lokaal weggebrand. Via een MRI wordt tegelijkertijd de temperatuur gecontroleerd. 

HIFU = Ultra Sound
is dus een manier van kleine tumoren verwijderen via hyperthermie - hitte opgewekt door ultrasone geluidsgolven. Hoewel deze techniek al jaren veilig en effectief blijkt wordt met het onderzoek en vaker toepassen niet echt haast gemaakt. Al in 2015 schreven drie Nederlandse urologen een brief met als titel: Hoe lang mag je een behandeling experimenteel noemen?   (zie ook in gerelateerde artikelen). 

In Duitsland wordt deze techniek wel dagelijks toegepast, bv. in de uniklinik Keulen wordt er al jaren gewerkt met deze techniek. In Nederland wordt in deze privekliniek HIFU toegepast bij prostaatkanker

Deze reviewstudie uit 2019 geeft overzicht van studies gedaan met HIFU wereldwijd.

Daniel Deelen, wetenschapper aan de Technische Universiteit van Keulen heeft in samenwerking met de Uniklinik in Keulen zelflerende algoritmes ontwikkeld die de stralen automatisch reguleren op basis van de actuele temperatuur in de tumor. 
Daniel schreef een proefschrift over zijn studie en kunt u inzien via de volgende PDF.

Model predictive control for MR-HIFU-mediated, uniform hyperthermia Citation for published version (APA): Sebeke, L., Deenen, D. A., Maljaars, E., Heijman, E., de Jager, B., Heemels, W. P. M. H., & Grüll, H. (2019). Model predictive control for MR-HIFU-mediated, uniform hyperthermia. International Journal of Hyperthermia, 36(1), 1040-1050. https://doi.org/10.1080/02656736.2019.1668065

Het abstract uit 2019 is dit:
2019;36(1):1040-1050.
 doi: 10.1080/02656736.2019.1668065.

Model predictive control for MR-HIFU-mediated, uniform hyperthermia

Affiliations 

Abstract

Purpose: In local hyperthermia, precise temperature control throughout the entire target region is key for swift, safe, and effective treatment. In this article, we present a model predictive control (MPC) algorithm providing voxel-level temperature control in magnetic resonance-guided high intensity focused ultrasound (MR-HIFU) and assess the improvement in performance it provides over the current state of the art. 

Materials and methods: The influence of model detail on the prediction quality and runtime of the controller is evaluated and a tissue mimicking phantom is characterized using the resulting model. Next, potential problems arising from modeling errors are evaluated in silico and in the characterized phantom. Finally, the controller's performance is compared to the current state-of-the-art hyperthermia controller in side-by-side experiments. 

Results: Modeling diffusion by heat exchange between four neighboring voxels achieves high predictive performance and results in runtimes suited for real-time control. Erroneous model parameters deteriorate the MPC's performance. Using models derived from thermometry data acquired during low powered test sonications, however, high control performance is achieved. In a direct comparison with the state-of-the-art hyperthermia controller, the MPC produces smaller tracking errors and tighter temperature distributions, both in a homogeneous target and near a localized heat sink. 

Conclusion: Using thermal models deduced from low-powered test sonications, the proposed MPC algorithm provides good performance in phantoms. In direct comparison to the current state-of-the-art hyperthermia controller, MPC performs better due to the more finely tuned heating patterns and therefore constitutes an important step toward stable, uniform hyperthermia.


Similar articles


Plaats een reactie ...

Reageer op "Zelflerende algoritmen leiden tot optimale effectiviteit van door HIFU = Ultra sound opgewekte hyperthermie bij kwaadaardige tumoren, aldus Daniel Deelen in zijn proefschrift"


Gerelateerde artikelen
 

Gerelateerde artikelen

Zelflerende algoritmen leiden >> HIFU - High-Intensity Focused >> HIFU - Ultra Sound als pijnbestrijding >> Ultra sound - HIFU lijkt operatie >> Ultra Sound - opereren via >> Ultra Sound naast TACE geeft >> Ultra Sound HIFU - High Dose >> Ultra sound opent tijdelijk >>