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DOI: 10.1055/s-0033-1346485
Quantitative funktionelle MRT der Lunge in freier Atmung – ohne Kontrastmittel und ohne EKG-Trigger
Ziele: Kürzlich wurden Methoden vorgestellt, welche die kontrastmittelfreie Darstellung von Ventilation und Perfusion in freier Atmung und ohne EKG-Trigger ermöglichen (Bauman et al.; MRM V.62 S. 656ff; Fischer et al.; Proc ISMRM V.20 S. 1339). Die Technik von Fischer et al. akquiriert zusätzlich zu den Daten ein Gating-Signal, welches die retrospektive Rekonstruktion vollständiger Atmungs- und Herzzyklen ermöglicht. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, unter Verwendung geeigneter theoretischer Modelle die Ventilation und die Perfusion der menschlichen Lunge zu quantifizieren. Methode: An sieben gesunden Probanden (5 m/2w, Alter 20 – 25 Jahre) wurden quasi-zufällige Daten und zusätzlich ein Gating-Signal (DC Signal) akquiriert. Aus dem Gating-Signal wurden Atem- und Herzphase ermittelt. Für mehrere Atem- und Herzphasen wurden aus den Daten an Hand des Gating-Signals Bilder rekonstruiert, wodurch die Abbildung vollständiger Atem- und Herzzyklen möglich war. In diesen Zyklen variiert das Signal in der Lunge aufgrund der Atmung (Ventilation) oder wegen des pulsatilen Einfließens von Blut (Perfusion). Unter Berücksichtigung der Signalgleichungen für kontinuierlich gepulste FLASH-Sequenzen (Deichmann et al.; JMR V.96 S. 608ff) konnte ein theoretisches Modell ermittelt werden, mithilfe dessen die Perfusion quantifiziert werden kann. Die Ventilation wurde nach der Methode von Zapke et al. (Resp Research V.7 S. 106ff) quantifiziert. Ergebnis: Bei den bislang untersuchten Probanden ergaben sich Ventilationswerte von 0,1 – 0,2 ml Luft/ml Lungengewebe und Perfusionswerte im Bereich von 1,0 – 2,5 ml/min/ml. Die Perfusionswerte sind mit der Literatur verträglich, während die Ventilationswerte gegenüber Literaturwerten erniedrigt sind, da sie nicht in maximaler Atemexkursion sondern in normaler Ruheatmung ermittelt wurden. Schlussfolgerung: Diese Studie demonstriert die Möglichkeit, quantitative Ventilations- und Perfusionskarten ohne Kontrastmittelgabe in freier Atmung und ohne EKG-Trigger mittels MRT zu bestimmen.
Korrespondierender Autor: Fischer A
Universitätsklinikum Würzburg, Institut für Röntgendiagnostik, Oberdürrbacher Straße 6, 97080 Würzburg
E-Mail: fischer@roentgen.uni-wuerzburg.de
Lungenbildgebung - Perfusion - Ventilation - Quantitative MRT