Echtzeit-Datenaufnahme zur Bestimmung der Herzfunktion in der MRT

Fragestellung:

Funktionelle Herzbildgebung in der MRT ist bei der konventionellen CINE-Technik stark auf die Mithilfe des Patienten angewiesen. Der Patient sollte mehrmals für ca. 12–16 Herzschläge den Atem anhalten um eine artefaktfreie Darstellung des Herzens zu ermöglichen.

Ziel dieser Studie war es, eine dichtegewichtete Aufnahmetechnik kombiniert mit einer Rekonstruktion mittels compressed sensing [2] und paralleler Bildgebung (DECO-Technik) [1] zu evaluieren, die die benötigten Daten in Echtzeit akquiriert und daher nicht auf Atemstopps angewiesen ist und auch keine EKG-Triggerung benötigt.

Methoden:

Es wurden 25 Patienten mit der konventionellen segmentierten Datenaufnahme (CINE-Technik) und einer neuartigen Echtzeittechnik [1] untersucht. Für beide Techniken wurde eine vergleichbare räumliche Auflösung gewählt. Hierzu war es bei der Echtzeitbildgebung notwendig, die Datenaufnahme mit einem Faktor von 8,4 zu beschleunigen. Diese Beschleunigung wurde durch eine Kombination von compressed sensing und paralleler Bildgebung erreicht.

Mit den erhaltenen Bildern beider Techniken wurden globale kardiale Funktionsparameter (EDV, ESV, myokardiale Masse, EF und SV) bestimmt und mittels einer Bland-Altman Analyse verglichen. Außerdem wurde die Variabilität zwischen den beiden Techniken bestimmt. Hierfür wurde der Quotient aus dem Absolutwert der Differenz und dem Mittelwert der Methoden gebildet.

Ergebnisse:

Die beschleunigte Echtzeitbildgebung konnte bei allen Patienten durchgeführt und die globale Herzfunktion bestimmt werden. Abbildung 1 zeigt einen Vergleich der beiden Methoden: Echtzeitaufnahme (links) und korrespondierende Aufnahme aus dem CINE-Datensatz (rechts). Die Ergebnisse der Funktionsauswertung korrelieren sehr gut mit denen der CINE-Technik. Die Variabilität (in %) zwischen den Methoden für die einzelnen Parameter liegt im Bereich der Inter- und Intraobserver Variabilität der konventionellen CINE-Technik [3,4]: EDV 3,1±3,4, ESV 5,5±5,2, Myokardiale Masse 5,0±4,0, EF 2,8±2,3, SV 4,4±3,5.

Schlussfolgerungen:

Durch die Echtzeitakquisition wurde die Untersuchung unabhängiger von der Mitarbeit der Patienten. Außerdem konnte die Untersuchungszeit drastisch reduziert werden. Durchschnittlich wird nur noch rund ein Drittel der Zeit für die Akquisition der Daten benötigt. Dabei erhöht der Verzicht auf Atemstopps den Patientenkomfort immens.

Literatur:

[1] T. Wech et al., 2010, Fortschr Röntgenstr, 182:676–681

[2] Lustig et al, 2007, Magn Reson Med, 58:1182–1195

[3] Semelka et al, 1990, Radiology,174:763–768

[4] Beer et al, 2010, Int J Cardiol, 145:380–382