Rofo 2010; 182 - A2
DOI: 10.1055/s-0030-1268287

19-F-Gas-MRT zur Untersuchung des Gasflusses während Hochfrequenz-Oszillations-Ventilation (HFOV)

J Friedrich 1, J Rivoire 1, M Terekhov 1, AW Scholz 2, R Köbrich 2, LM Schreiber 1
  • 1Bereich Medizinische Physik, Klinik und Poliklinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Universitätsmedizin Mainz
  • 2Klinik für Anästhesiologie, Universitätsmedizin Mainz

Zielsetzung: Die Hochfrequenzbeatmung ist eine protektive Beatmungsmethode, die bei ARDS-Patienten angewendet wird. Im Gegensatz zu konventionellen Beatmungsstrategien werden kleine Tidalvolumina und hohe Beatmungsfrequenzen verwendet, um ventilationsbedingte Lungenverletzungen zu reduzieren. Um ein besseres Verständnis beteiligter Gastransportmechanismen zu erlangen, wurde versucht, die Bewegung fluorinierter Kontrastgase unter HFOV-Bedingungen mittels 19-F-Gas-MRT aufzuzeichnen.

Material und Methoden: Als Kontrastgase wurden Heptafluoropropan und Oktafluorozyklobutan eingesetzt, die sich im Vergleich mit anderen fluorinierten Gasen aufgrund ihrer moderaten Relaxationszeiten am besten für Geschwindigkeitsmessungen mittels MRT eignen. Ein gerades Rohr mit einem Durchmesser ähnlich der menschlichen Trachea und ein Bifurkationsmodell aus Plexiglas dienten als Phantome für die Experimente. Es wurde eine geschwindigkeitssensitive Gradienten-Echo-Sequenz verwendet. Um die Zuverlässigkeit der Messmethode sicherzustellen, wurden zunächst Versuche unter konstantem Fluss durchgeführt und anschließend der experimentelle Aufbau für die HFOV erweitert.

Ergebnisse: Unter konstanten Flussbedingungen entwickelte sich im geraden Rohr ein Flussprofil entsprechend dem 1/7-Potenzgesetz für turbulente Strömungen. In der Bifurkation zeigte das Geschwindigkeitsprofil einen linearen Abfall vom Astinnenrand zum Astaußenrand. Unter HFOV konnte in den Phantomen der Oszillationszyklus reproduziert werden.

Diskussion: Experiment und Theorie zeigen eine gute Übereinstimmung, wobei Abweichungen, vor allem unter Hochfrequenzbeatmung, durch niedriges SNR entstanden.

Schlussfolgerung: Die Geschwindigkeitsmessung unter HFOV-Bedingungen mit 19-F-Gas-MRT ist durchführbar und die vorgestellten Ergebnisse können als Basis für weiterführende Untersuchungen betrachtet werden.

Keywords: 19F-MRT, HFOV, Geschwindigkeitsmessung