Kurzfassung

Ziel war die Entwicklung einer Messmethode zur Untersuchung der Kontrastgasverteilung in der Schweinelunge in vivo. Hierzu wurden T1-Karten inhalierter Kontrastgas-Gemische von C3F7H und C4F8 im Verbund mit Sauerstoff bestimmt. Dazu wurde zunächst der Zusammenhang von longitudinaler Relaxationszeit T1 und Partialdruck systematisch untersucht. Diese Experimente erfolgten an Phantomen, die Fluorgaskonzentrationen von 60-100% (Rest Sauerstoff) enthielten.
Die Messergebnisse konnten die...Ziel war die Entwicklung einer Messmethode zur Untersuchung der Kontrastgasverteilung in der Schweinelunge in vivo. Hierzu wurden T1-Karten inhalierter Kontrastgas-Gemische von C3F7H und C4F8 im Verbund mit Sauerstoff bestimmt. Dazu wurde zunächst der Zusammenhang von longitudinaler Relaxationszeit T1 und Partialdruck systematisch untersucht. Diese Experimente erfolgten an Phantomen, die Fluorgaskonzentrationen von 60-100% (Rest Sauerstoff) enthielten.
Die Messergebnisse konnten die theoretisch vorhergesagte lineare Abhängigkeit zwischen T1-Relaxationszeit und Partialdruck von fluorinierten Gasen nachweisen. Die T1-Messungen wurden mit der üblichen Saturation Recovery (SR)–Methode durchgeführt, die eine relative lange Messzeit (>5min) erfordert und daher nicht für in vivo-Messungen in Atemanhaltetechnik angewendet werden kann.
Daher wurde die alternative T1-Messtechnik, basierend auf dem Prinzip variablen
Flipwinkels (VFA), getestet. Da mit dieser Methode die Messzeit pro Bild auf bis ca. 1 Minute verkürzt werden kann, sind in vivo-Messungen innerhalb eines Atemanhalts möglich. Der Nachteil der VFA-Methode ist das Risiko von Messfehlern in T1 durch niedrige Signal-Rausch-Verhältnisse und HF-Feld-Inhomogenitäten.
Der Einfluss von beiden Fehlerquellen auf die Genauigkeit der T1 Bestimmung wurde numerisch simuliert mit dem Ziel, die optimalen Messparameter zu bestimmen. Die Messungen an Phantomen wurden zunächst mit der VFA-Methode durchgeführt. Es ergab sich eine gute Übereinstimmung zwischen den T1-Werten aus VFA bzw. der üblichen SR-Methode (Standardabwechung <2%) bei einer Messzeit von ca. 1 Minute.
Daraufhin wurde die VFA-Methode zur T1 Messung von fluorinierten Kontrastgasen in der Tierlunge angewendet. Ein erster Pilotversuch an der Ratte (postmortem) zeigte,
dass mit dieser Methode die Darstellung und Quantifizierung des intrapulmonalen Partialdruckes von C4F8 im Bereich von 0,4 bis 1 bar möglich ist. Es ergaben sich Messfehler von 5 bis 7,5%. Schließlich wurde die VFA-Methode in-vivo an Hausschweinen in Atemanhaltetechnik durchgeführt. Fünf narkotisierte Tiere wurden mit einem Gemisch aus 80% C4F8 und 20% beatmet. Mittels VFA-Methode wurden T1-Karten über den ventilierten Bereich der Lunge erstellt.
Die T1-Karten der in-vivo Messungen zeigen, dass es Regionen in der Tierlunge gibt, wo die Konzentration von C4F8 deutlich höher ist als das inspiratorische Gemisch
(bis zu 95%). Dieser Effekt könnte zum einen durch die lokale Behinderung der Ventilation und zum anderen durch das Abfluten von Sauerstoff infolge Perfusion und
Verbleiben des innerten Fluorgases in den Alveolen (bei unterbrochener Ventilation) erklärt werden.» weiterlesen» einklappen