Untersuchungen zur Durchblutungsmessung (Perfusion) am Herzen mittels der Magnetresonanztomographie
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Die kontrastmittelverstärkte myokardiale Perfusionsmessung am Herzen mittels Magnetresonanztomographie (MRT) erlaubt eine Quantifizierung des myokardialen Blutflusses (MBF) zur Diagnose der koronaren Herzkrankheit. Diese Methode nimmt wiederholt Schichtbilder vom Herzen während der Anflutung von Kontrastmittel auf und berechnet aus dieser Bildserie den MBF mittels eines tracerkinetischen Modells. Ein Hauptproblem dieser Methode ist eine während der Messung auftretende Verschiebung des Herzens gegenüber der Messschicht, die z.B. durch Atmung verursacht wird. Diese Herzbewegung führt zu einer fehlerhaften Abtastung der Kontrastmittel-Anflutung und damit zu einem falschen MBF-Wert, da sie nach der Messung nicht mehr kompensiert werden kann. In der klinischen Diagnostik werden daher die Perfusionsmessungen während der Unterdrückung des Atems durchgeführt, die aber bei vielen Patienten wegen der langen Messdauer aufgrund von Luftnot abgebrochen werden müssen.
Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer Methode zur Kompensation dieser Herzbewegung durch Nachführen der Messschicht während der Messung. Dazu wurde die Navigatortechnik zur Bewegungsdetektion an die Erfordernisse der Perfusionsmessung adaptiert und in die Messmethode integriert. Anschließend konnte in einer Studie an gesunden Hausschweinen die signifikante Verbesserung der berechneten MBF-Werte gegenüber Messungen ohne Schichtnachführung gezeigt werden. Sie waren sowohl während künstlicher Beatmung als auch während der Atemunterdrückung mit den Werten des klinischen Goldstandards der PET-basierten MBF-Messung vergleichbar. Es muss in weiteren Studien untersucht werden, ob diese vielversprechenden Ergebnisse gerade für die Messungen mit Atembewegung in den klinischen Alltag übertragbar sind und damit einen Gewinn an Aussagekraft der Perfusionsmessung und an Komfort für den untersuchten Patienten bedeuten.
Da in der Tierstudie nacheinander mehrere kontrastmittelverstärkte Perfusionsmessungen für den direkten Methodenvergleich unter verschiedenen physiologischen Bedingungen durchgeführt wurden, musste auch der Einfluss von residualem Kontrastmittel aus vorangegangenen Applikationen von Kontrastmittel auf die MBF-Quantifizierung betrachtet werden. Dieser Einfluss konnte mit einer Weiterentwicklung der Auswertung erfolgreich kompensiert werden. Dies hat auch Auswirkung auf die Berechnung der in der klinischen Diagnostik wichtigen myokardialen Perfusionsreserve. Sie erlaubt eine Aussage über die Schwere der koronaren Herzkrankheit und ist ebenfalls von residualem Kontrastmittel beeinflusst, da sie das Verhältnis aus zwei MBF-Messungen unter Ruhe und Stress beschreibt.
Schlussfolgernd konnte somit in dieser Arbeit gezeigt werden, dass beide vorgestellten Techniken, zum einen die Nachführung der Messschicht und zum anderen die Kompensation des Einflusses von residualem Kontrastmittel, deutlich die Aussagekraft der quantitativen Durchblutungsmessung am Herzen mittels der dynamischen MRT verbessern.