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SAMBA PATISmart Application of Magnetic-Based Particle Therapy and ImagingAnwendung magnetischer Nanopartikel in Therapie und Bildgebung
Hintergrund, Akteure, Arbeitsplan,Verwertung, Ressourcen
1Thema und Zielsetzung des Vorhabens
http://www.chemiereport.at/von-magnetischem-drug-targeting-energiearmer-trinkwasseraufbereitung-und-neuen-gebaeude-sensoren
Magnetic Particle ImagingDiagnostikMagnetische ThermotherapieTherapieNr.Zielsetzung des Vorhabens: Spulen-Einschub
Smart Application of Magnetic-Based Particle Therapy and Imaging
Application of nonhazardous tracerImaging of the tracer with magnetic fieldsMagnetic Particle ImagingFast tomographic imaging without ionizing radiation Images in courtesy of Philips Research, Hamburg
4Magnetic Particle Imaging
Quantification stenosis, blood flow and perfusion as well as visualization of medical instruments such as catheters
Administration of MPI tracer1Determination of tracer with MPI scanner23Medical treatment with a catheter (coated or filled with MPI tracer)Determination of tracer and catheter position with MPI scanner4
J. Haegele et al., Radiology, 265(3), 2012
T. Sattel et al., Single-sided device for magnetic particle imaging, J. Phys. D: Appl. Phys., 42(2), 2009
Magnetic Particle ImagingAccurate localization of the sentinel lymph node without ionizing radiation with handheld MPI scannerSuccessful proof of concept with a single-sided MPI to achieve best patient access
Administration of MPI tracerAccumulation in sentinel lymph nodeDetermination of tracer with MPI scanner123Neuheit des LsungsansatzesLokale fokussierte Erwrmung von Gewebe & Nanopartikelnberwachung der Elastizittseigenschaften & Auslenkung der NanopartikelTemperaturberwachungAdaptive Fokussierung des UltraschalltherapiesystemsGenaue Katheterplatzierung durch Magnetische ManipulationVerankerung des Katheters im Tumor durch Torsionsbewegung einer geeigneten KatheterspitzeBildgebung der Partikelverteilung mit MPI und Planung und Erwrmungsberwachung mit HIFUInnovative KombinationsmglichkeitenMedizinische ApplikationenNr.Klinische und soziokonomische Bedeutung
Nr.Rollen der PartnerPartnerStatusRolleAufwand Universitt zu LbeckKonsortialfhrerBereitstellung von MPI System-Know-How; Integration eines MPI-HIFU Thermotherapie-Systemdemonstrators, Spuleninsert fr Magnetomotion, Systemintegration und Validierung 5 FTEs p.a.PhilipsPartnerBereitstellung von MPI System-Know-How und HIFU-Anwendungs-Know-How, ggf. auch von Systemsoftware fr bildgefhrte HIFU-Therapie; Untersuchung der elektromagnetischen Kompatibilitt der HIFU-Instrumentierung mit MPI und Untersuchung von Sicherheitsaspekten. Bereitstellung von Algorithmen fr die Lungen-Anwendung und Implementation der Kathetermanipulation mittels MPI. Ggf. Bereitstellung prototypischer CMUT-Arrays2 FTEs p.a.Universitt BochumPartnerDesign eines MPI-kompatiblen HIFU-Transducer-Arrays, Magnetomotive Ultrasound Imaging und Strahlformung2 FTEs p.a.Bruker BiospinAssoziierter PartnerKnow-How zu kommerziellen prklinischen MPI-Systemen, die bei Bruker entwickelt werden-PhilipsHelsinkiUnterauftrag von PhilipsElektromagnetische Kompatibilitt und Patientensicherheits-Aspekte98 TNr.Beantragende Partner: 1. IMTCT und Tomosynthese
Biophysik
MPI und Tracer
Bildgebung
SPECT und PET
Simulation
e-m-FelderWrmeStrmungFormmodelleMonte-CarloMRT
Nr.bersicht der Arbeitsschwerpunkte IMTFokus-BereicheFrontend- und Backend-InstallationAP02Installationsarbeiten und Raumvorbereitung
Einarbeitung in das Prklinische SystemMagnetischeManipulationAP03Herstellung von magnetisch manipulierbaren Devices
Migration der Sequenzen auf das kommerzielle prklinische MPI-System
Technische Validierung der magnetischen ManipulationPartikelerwrmungsgenerator und -analysatorAP05Definition des Gertes und Anforderungskatalog
Design
Elektrische und mechanische Realisierung
Messung der PartikelerwrmungPrdiktive HeizmodelleTherapie-Monitoring durch Motion-ImagingBestimmungen von Gewebeeigenschaften ber Partikelimmobilisierungbersicht der Arbeitsschwerpunkte IMTFokus-BereicheAP07AP08AP10Vorhersage des Heizverlaufes
Untersuchung von individuellen Nanopartikeln
Theoretische Vorhersage der Magnetfeld-Induzierten Partikelbewegung
Gradientenspulensatz, Bestimmung der Anregungsfrequenzen und Signalgenerierung fr das Monitoring-Feld
Konstruktion einer geeigneten Spulenhalterung mit Proben- und US-Einsatz
HF-Magnetfeld-basierte Signalauswertung zur Bestimmung von Materialparametern
Durchfhrung der HF-Magnetfeld-basierten Elastographie-Messungenbersicht der Arbeitsschwerpunkte IMTFokus-BereicheHerstellung geeigneter Partikel und PhantomeAP11Magnetfeld-basiert HF-TherapieAP15MPI-basierter Ansatz zur GewebeerwrmungAP16Herstellung unterschiedlicher Nanopartikel fr die Therapie
Herstellung geeigneter Phantome zur Bestimmung der E-Module
Herstellung anatomiehnlicher Anthropo- und Zoomorpher Phantome zur technischen GesamtvalidierungSimulation der gesamten Therapiesteuerung
Realisierung eines Khlsystems fr Therapiespulen
Realisierung der elektrischen Ansteuerungskette der Therapiespulen sowie der Therapiespulen selbst
Testung der Therapiespulen unter Volllast / Integration der TherapiespulenMigration der MPI-Sequenzen in das kommerzielle MPI-System
Validierung der Erwrmungssequenzen fr selektierte Partikel
bersicht der Arbeitsschwerpunkte IMTFokus-BereicheRealisierung der Gantry fr den Theranostik-EinschubAP17Kreuzvalidierung des Therapieansatzes im MRTAP19Definition der Gantry und Anforderungskatalog und Design einer geeigneten Gesamt-Gantry fr den Theranostik-Einschub
Realisierung des Prototyps der Gantry im 3D-Druckverfahren
Integration aller Teilsysteme auf der Gantry sowie Validierung des Zusammenspiels aller Teilkomponenten
Durchfhrung von MRT-messungen der verwendeten Phantome und Gewebeproben
Bildfusion MPI-MRT
MRT/MPI-basierte Auswertung des Therapieerfolges
bersicht der Arbeitsschwerpunkte IMTWeitere Bereiche / Untersttzenden ArbeitenSpezifikationKatheter- und PartikelvisualisierungAP01AP04Untersuchung der mgl. gegenseitigen Streinflsse und der SicherheitsaspekteAP18Gesamtauslastung14635108927121114131819151617LbeckPhilipsBochumVerwertung
Verwertung von Therapie-Einschub-Innovationen
Lizensierung an Philips ber Medisert
EXIST-gesttzte Ausgrndung
MPI Einschub kommerzialisierenLbeck besitzt exzellente Infrastruktur als EXIST-GrnderhochschuleVerwertung ber Schulungsangebote
Schulungs- und Traningszentrum fr MPI und USHohes wirtschaftliches Potential durch WissensvorsprungVerwertung von Spulenprototypen
Verkauf von Spuelen an Partner oder Externe WirtschaftskontakteGroe Expertiese am IMT und damit verbundener VorsprungNr.
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