Kurzfassung

Der Gasaustausch ist zentrale Endstrecke der Analyse von Ventilation und Perfusion. In der ersten Förderperiode stand die Sauerstoffsensitive 3He MRT im Vordergrund und wurde sehr weit vorangetrieben. Die Technik soll in der zweiten Förderphase nach einer Vereinfachung
im klinischen Einsatz untersucht werden. Da das Verfahren trotzdem sehr komplex bleibt, werden zwei alternative Ansätze auf der Basis der 1H MRT intensiv ausgebaut, nämlich die Sauerstoffverstärkung und die lokale Volumenabnahme...Der Gasaustausch ist zentrale Endstrecke der Analyse von Ventilation und Perfusion. In der ersten Förderperiode stand die Sauerstoffsensitive 3He MRT im Vordergrund und wurde sehr weit vorangetrieben. Die Technik soll in der zweiten Förderphase nach einer Vereinfachung
im klinischen Einsatz untersucht werden. Da das Verfahren trotzdem sehr komplex bleibt, werden zwei alternative Ansätze auf der Basis der 1H MRT intensiv ausgebaut, nämlich die Sauerstoffverstärkung und die lokale Volumenabnahme in inspiratorischem Atemstillstand.
Hier sind Untersuchungen zu Reproduzierbarkeit und Einflüssen von messungsabhängigen und physiologischen Faktoren Voraussetzung für eine Etablierung einer sinnvollen örtlich aufgelösten Quantifizierung. Dies soll sowohl im Tierversuch als auch an Probanden und Patienten erfolgen. Die Ventilationsgetriebenen Messungen des Gasaustauschs werden teilweise in Kombination mit Perfusionsmessungen durchgeführt, wie sie in TP 6 beschrieben sind. Daher wird die klinische Bedeutung der Untersuchungen zum Gasaustausch ebenfalls bei Patienten mit Atemwegserkrankungen (COPD, CF) und pulmonalvaskulären Erkrankungen (pulmonale Hypertonie) bestimmt. In der klinischen Studie wird die V/Q Analyse durch eine Kombination von räumlich und zeitlich aufgelösten Messungen der Ventilation und Perfusion angestrebt (TP Z). Die Auswertung soll mit einem Programm erfolgen, das über eine
Registrierung die unterschiedlichen Bildserien sinnvoll fusioniert und weiterhin quantitative Analysen zulässt. Diese Software zum „Matching“ der Perfusion und Ventilation, die in TP Z entwickelt wird, muss in Blick auf den Gasaustausch evaluiert und validiert werden. Dies wird
daher in TP 5 in Kooperation mit TP 3 und 6 erfolgen. Zusätzlich sollen spezielle Aufnahmetechniken zum Verständnis der nicht-linearen Transformation für die Registrierung entwickelt und durchgeführt werden. Als weiteren Forschungsaspekt werden wir die Erkenntnis aus der ersten Förderperiode zu intermittierenden und chronischen Hypoxämien aus TP7 aufgreifen. Hypoxien sind Folgen einer Störung des Gasaustauschs und führen zur Schädigung der Endorgane. Im Vordergrund steht dabei das Gehirn mit seiner geringen Hypoxietoleranz. Daher sollen in TP5 die Auswirkungen chronischer Hypoxie auf das Gehirn beim Menschen mittels spezieller MRTVerfahren und Auswertungen untersucht werden. Dazu gehört die Volumetrie, da es etablierte Relationen zwischen Struktur und Oxygenierung gibt, und die Messung des lokalen Sauerstoffgehalts über den BOLD Effekt.


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