Kurzfassung

Ziel war die methodische Weiterentwicklung der 19F-MRT im Hinblick auf die Bestimmung des scheinbaren Diffusionskoeffizienten (ADC) in vivo. Mit der Verbesserung des SNR (s. Projekt 19F-MRT) wurde die Grundlage geschaffen, trotz beträchtlicher Verlängerung der Echozeiten der bei der dynamischen Bildgebung verwendeten FLASH-Sequenzen nach Implementieren eines Diffusionskoeffizienten mit langer Plateauphase noch suffiziente Bildqualität. Die Aufgabe, ausreichendes SNR innerhalb einer...Ziel war die methodische Weiterentwicklung der 19F-MRT im Hinblick auf die Bestimmung des scheinbaren Diffusionskoeffizienten (ADC) in vivo. Mit der Verbesserung des SNR (s. Projekt 19F-MRT) wurde die Grundlage geschaffen, trotz beträchtlicher Verlängerung der Echozeiten der bei der dynamischen Bildgebung verwendeten FLASH-Sequenzen nach Implementieren eines Diffusionskoeffizienten mit langer Plateauphase noch suffiziente Bildqualität. Die Aufgabe, ausreichendes SNR innerhalb einer Atemanhaltephase bei langen Echozeiten zu erhalten, erwies sich als schwierig. Eine Apnoephase von 1 Minute wurde als oberste Grenze eingehalten, wodurch die Anzahl der Signalmittelungen begrenzt wurde. Nach ersten Vorversuchen an Phantomen und Simulationen der Pulssequenzen wurden Pulssequenzen mit Bandbreiten zwischen 100 und 300 Hz/Pixel getestet. Zunächst erfolgten Aufnahmen post mortem, später auch in vivo in gesunden Schweinelungen. Neben SF6 und C2F6 wurden erste Experimente auch mit CF4 und C4F8 durchgeführt. Sowohl SF6 als auch CF4 erwiesen sich als ungeeignet für auswertbare Diffusionsaufnahmen innerhalb einer Atemanhaltephase. Dagegen lieferten C4F8 und C2F6 gute Ergebnisse. Neben den ersten ADC-Messungen im gesunden Tier wurde der Versuch unternommen, ein Bronchospasmus-Modell zu entwickeln. Hierzu wurde eine Histaminlösung infundiert und Bildaufnahmen der Schweinelunge vor und nach Provokation bei ansteigender Histaminkonzentration aufgenommen. Die Ergebnisse für 2 unterschiedliche b-Werte waren widersprüchlich, was u.a. der Tatsache Rechnung trägt, dass hier ein komplexes Modell geblähter (Alveoli – infolge Exspirationshemmung) und obstruierter (kleiner Luftwege infolge Muskelkonstriktion) Bereiche vorliegt. Die differenzierende Darstellung beider Phänomene ist insbesondere in Projektionsaufnahmetechnik schwierig. Das Modell wurde daraufhin nicht weiter verfolgt.
Stattdessen wurden ADC-Messungen vor und nach einem Blähmanöver durchgeführt. Da kein etabliertes Emphysemmodell des Hausschweins vorliegt, wurde durch zusätzliche Applikation eines erheblichen Atemvolumens von 1 l nach Exspiration (FRC) ein artifizielles Modell erweiterter Lufträume entwickelt.
Das Ziel der durchgeführten Studie war es zu untersuchen, ob die Gabe hoher Gasvolumina an C4F8 zu einer signifikanten ADC-Erhöhung dieses Gases in der Lunge führt.
Koronare diffusionsgewichtete Aufnahmen wurden an 5 narkotisierten Schweinen (G= 21,4 ± 3 kg ) mittels 2D-FLASH-Sequenz (TE/TR/NEX/ = 8,7; 8,1 ms / 16; 15,6 ms / 28; 30 / 40°) bei 1,5 T, einer Rohdatenmatrix von 64x128 und einer Bandbreite von 104 Hz / Pixel nach Einwaschen von 30% O2-70 %- C4F8-Gasgemischen aufgenommen. Wiederholte Messungen pro Tier erfolgten mit 57 bzw. 59 s Messzeit bei einem b-Wert von 49,84 bzw. 30,40 s/cm².
Ein mittlerer ADC-Zuwachs von 30 % ergab sich für die Messungen bei FRC und FRC plus 1l. Das durchgeführte Blähmanöver erwies sich als gesundheitlich kritisch für die Tiere, da die Gefahr einer Unterbrechung des venösen Rückstromes aus der Lunge bestand. Auch die Erzielung eines ausreichenden Signal-Rausch-Verhältnisse bei FRC erwies sich als schwierig. Beides erforderte Modifikationen im Versuchsprotokoll.
Die durch Zugabe eines beträchtlichen Atemvolumens von 1 l nach Exspiration beobachteten erhöhten ADC-Werte legen die Vermutung nahe, dass nicht nur weitere Alveolen rekrutiert, sondern auch gasgefüllte Räume der Lunge erweitert wurden. Da pathologische Veränderungen wie Emphysemblasen vermutlich deutlich größere Erweiterungen darstellen als die in dieser Studie induzierten, lassen sich durch die vorgestellte Technik vermutlich auch diese nachweisen.» weiterlesen» einklappen