Evaluation und Analyse der Kolon-Motilität mit funktioneller Cine-Magnetresonanztomographie

• Applicants: Dr. Sonja Kirchhoff; Professor Dr. Nassir Navab, Ph.D.
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 157463327

Chronische Obstipation und Stuhlentleerungsstörungen sind weit verbreitete Symptome. Sie stellen nicht selten nur die „Spitze des Eisbergs“ von Beschwerden dar, die auf einer komplexen Störung der Funktion des Dickdarmes und des Beckenbodens beruhen. Die genauen Mechanismen, die eine Darmmotilität regulieren bzw. zu Störungen dieser führen, sind bisher weitgehend ungeklärt. Die Diagnose einer Motilitätsstörung des unteren Gastrointestinaltrakts ist mangels klinisch praktikabler Methoden schwierig und wird meist nur nach Ausschluss anderer Differentialdiagnosen gestellt. Die Methoden lassen bisher immer nur die Untersuchung eines Teilaspektes wie Funktion oder Morphologie zu, aber nicht in Kombination.Die Magnetresonanztomographie (MRT) erscheit wegen ihrer Fähigkeit der hohen Orts- und auch guten zeitlichen Auflösung als sehr potente Methode zur Analyse der Kolon-Motilität geeignet, da sie gleichzeitig Morphologie und Funktion des Dickdarms, auch unter Berücksichtigung benachbarter Abdominal- und Beckenorgane, darstellen kann. Erste eigene Untersuchungen und Erfahrung aus 2005 zeigen, dass dazu die funktionelle Cine-MRT-Technik prinzipiell geeignet ist. Im vorgelegten Projekt soll die funktionelle Cine-MRT für die Analyse der Kolon-Motilität evaluiert werden.Dazu werden zunächst 40 gesunde Probanden sowie 40 Patienten mit chronischer Obstipation mit MRT und jeweils im Vergleich mit den bisherigen Goldstandardverfahren Manometrie und Barostat verglichen. Anschließend soll ein standardisierter Untersuchungsprozess im Sinne eines klinischen Tests unter Verwendung eines entsprechenden pharmakologischen Stimulus an 40 gesunden Probanden entwickelt werden. Um pathologische Veränderungen der Motilität vergleichen zu können, soll ein gesundes Probandenkollektiv (n=60) untersucht werden.Nach methodischer Evaluation der MRT und Entwicklung des erwähnten klinischen Tests erfolgt in einer Patientenstudie mit 60 Patienten eine standardisierte Ermittlung von Parametern, z.B. Frequenz der Dickdarmkontraktionen nach Stimulierung, Fortleitung der Kontraktion nach oral/aboral, die eine Einteilung der Motilität in verschiedene Kategorien erlauben. Durch die Möglichkeit der Einteilung der Motilität in verschiedene Kategorien soll eine entsprechende Verbesserung hinsichtlich Therapieentscheidung bei Patienten, die an funktionellen Erkrankungen des Kolons leiden, resultieren. Die dafür notwendige quantitative Bestimmung der Motilitäts-Parameter soll mittels einer semi-automatischen Bildanalyse-Software erfolgen, die im Rahmen dieses Projekts entwickelt werden soll. Die großen Datenmengen, die bei der Cine-MRT entstehen, sollen dabei weitestgehend automatisch verarbeitet werden, um so den Ablauf von Datenakquise bis zu Diagnosestellung optimal zu unterstützen.Dieses Projekt soll in einer Kooperation zwischen den Fachrichtungen Radiologie, Gastroenterologie und dem Lehrstuhl Computer Aided Medical Procedures, TU München durchgeführt werden.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Dr. Martin Groher; Professor Dr. Maximilian Reiser