Erforschung der klinischen Prävalenz und Bedeutung der myokardialen Fibrose bei Patienten mit angeborenen Herzfehlern mittels kardialer Magnetresonanztomographie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Ansammlung von Kollagen im Herzmuskelgewebe („myokardiale Fibrose“) stellt einen entscheidenden Schritt bei der Entwicklung einer Herzschwäche dar. T1-Mapping ist eine relativ neue MRT-Methode, mit der man erstmals ohne die Entnahme von Gewebeproben den Kollagen-Gehalt des Herzens abschätzen kann. Bislang lagen nur Studienergebnisse zum Einsatz diese Methode bei erworbenen Erkrankungen der linken Herzkammer vor, während nicht klar war, ob und wenn ja wie diese Methode auch bei angeborenen Herzrkrankungen, die häufig v.a. die rechte Herzkammer betreffen, genutzt werden kann. Durch die folgenden im Rahmen des Projektes bisher erzielten Ergebnisse konnten die technischen Voraussetzungen zur Integration der neuen Methode in die klinische MRT-Routine bei Patienten mit angeborenen Herzfehlern geschaffen werden: Myokardiale T1-Werte können bei Patienten mit angeborenen Herzfehlern mittels herkömmlichem Bolusprotokoll zuverlässig bestimmt werden. - T1-Werte der dünnen Wand der rechten Kammer können sowohl in Kurzachsen- als auch in transversaler Orientierung erhoben werden, wobei sich der Herzmuskel in kurzer Achse häufig besser von umliegenden Strukturen abgrenzen lässt. - Die Analyse von T1-Werten von Muskelgewebe der rechten Herzkammer wird durch die Anwendung der im Rahmen des Projektes entwickelten Centerline-ROI-Methode sowohl erleichtert als auch beschleunigt. - Die Bestimmung von myokardialen T1-Werten mittels MRT zeigt deutliche Unterschiede zwischen gesunden Individuen und Patienten mit angeborenen Herzfehlern. Darüber hinaus ermöglicht die Etablierung von in vivo-Modellen zur Untersuchung des Kollagen-Gehaltes am Herzmuskel präklinische Untersuchungen, die zu einem besseren Verständnis der Vorgänge im Rahmen von fibrotischen Umbauprozessen am Herzen beitragen sowie zukünftig die Evaluierung therapeutischer Ansatzpunkte erlauben. Die insbesondere für Untersuchungen des rechtsventrikulären Myokards relevante räumliche Auflösung war anhand konventioneller MOLLI-Aufnahmen besser zu erreichen als mittels der neuen Multi-MOLLI-Technik, so dass der Schwerpunkt der Auswertungen zunächst auf die Optimierung der Analysen des rechtsventrikulären Myokards gelegt wurde. Während sich insbesondere bei angeborenen Herzfehlern anatomische Strukturen des rechten Ventrikel häufig besser in MRT-Bildern mit transversaler Schnittführung abgrenzen lassen, zeigte sich überraschenderweise, dass die Wand des rechten Ventrikels in Kurzachsen-Orientierung zur Bestimmung von T1-Werten häufig deutlicher abgebildet wird als in transversaler Schnittführung. Zudem ließ sich selbst bei Patienten mit Druckbelastung des rechten Ventrikels, bei welchen initial insbesondere von einer Myokardhypertrophie und damit einfacheren Abgrenzung des Myokards vom anliegenden Blutpool zur T1-Analyse auszugehen war, feststellen, dass auch hier eher von einer vermehrten Trabekularisierung als von einer Hypertrophie auszugehen ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Four-dimensional velocity-encoded magnetic resonance imaging improves blood flow quantification in patients with complex accelerated flow. J Magn Reson Imaging. 2013 Jan;37(1):208-16
Nordmeyer S, Riesenkampff E, Messroghli D, Kropf S, Nordmeyer J, Berger F, Kuehne T
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Mortality and morbidity in different immunization protocols for experimental autoimmune myocarditis in rats. Acta Physiol (Oxf). 2014;210(4):889-98
Schmerler P, Jeuthe S, O h-Ici D, Wassilew K, Lauer D, Kaschina E, Kintscher U, Müller S, Muench F, Kuehne T, Berger F, Unger T, Steckelings UM, Paulis L, Messroghli D
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Alterations in creatine metabolism observed in experimental autoimmune myocarditis using ex vivo proton magic angle spinning MRS. NMR Biomed. 2015;28:1625-33
Muench F, Retel J, Jeuthe S, O h-Ici D, van Rossum B, Wassilew K, Schmerler P, Kuehne T, Berger F, Oschkinat H, Messroghli DR
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Cardiac MRI in patients with complex CHD following primary or secondary implantation of MRI-conditional pacemaker system. Cardiol Young. 2015 Feb 23:1-9
Al-Wakeel N, O H-Ici D, Schmitt KR, Messroghli DR, Riesenkampff E, Berger F, Kuehne T, Peters B
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Closed-chest small animal model to study myocardial infarction in an MRI environment in real time. Int J Cardiovasc Imaging. 2015 Jan;31(1):115-21
O H-Ici D, Jeuthe S, Dietrich T, Berger F, Kuehne T, Kozerke S, Messroghli DR
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Hyperpolarized Metabolic MR Imaging of Acute Myocardial Changes and Recovery after Ischemia- Reperfusion in a Small-Animal Model. Radiology, 2016 278:3, 742-751
O h-Ici D, Wespi P, Busch J, Wissmann L, Krajewski M, Weiss K, Sigfridsson A, Messroghli D, Kozerke S
