Entwicklung neuer Methoden in der Magnetresonanzelastographie zur Bestimmung von in vivo-Elastizitäten der Leber und des Herzens
Final Report Abstract
Im geförderten Projekt konnte die Mehrfrequenz-MRE zur Bestimmung der viskoelastischen Materialeigenschaften von Leber und Hirn etabliert werden. Die Methode wurde sowohl am gesunden Menschen als auch unter verschiedenen pathophysiologischen Bedingungen angewandt. Schwerpunkt der Anwendung an der Leber war die Abgrenzung und Graduierung der Leberfibrose. Wie demonstriert werden konnte, ist mittels Mehrfrequenz-MRE die Abgrenzung früher Fibrosegade mit hoher diagnostischer Genauigkeit möglich. Mittels zerebraler Mehrfrequenz-MRE wurden erstmalig degenerative Prozessen der mechanischen Matrix des Gehirns im Krankheitsverlauf bei Multipler Sklerose und bei Normaldruck-Hydrozephalus beobachtet. Ein Schwerpunkt des geförderten Projekts bestand in der Weiterentwicklung und Anwendung der kardialen MRE. Im Tierversuch wurde die Sensitivität der kardialen MRE gegenüber ventrikulären Druckänderungen bewiesen, was die Grundlage der Anwendung dieser Methode zur nichtinvasiven Herzdruckbestimmung darstellt. Erste Patientenuntersuchungen zeigen das hohe diagnostische Potenzial der kardialen MRE zur Abgrenzung von Relaxationsstörungen im Herzmuskel. Erkenntnisse über die Scherwellenausbreitung im Herzen aus der kardialen MRE konnten erstmalig mittels Ultraschall-Elastographie reproduziert werden. Zukünftige Entwicklungen dieser Echtzeittauglichen und kostengünstigen Technik zielen auf die weitverbreitete Anwendung der Herz-Elastographie in der kardiologischen Diagnostik. Darüber hinaus wurden im Rahmen des geförderten Projekts grundlegende Experimente zur Scherwellenstreuung in heterogenem Weichgewebe durchgeführt. So wurde erstmals Lokalisierung von Scherwellen beobachtet. Außerdem wurden Modelle zur Scherwellenstreuung an zylindrischen Einschlüssen sowie zur Quantifizierung von Scherwellenstreuung unter Berücksichtigung vertikaler Polarisierung entwickelt. Diese grundlegenden Erkenntnisse sind bei der weiteren Entwicklung der streubasierten Elastographie von hohem Nutzen.
Publications
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(2010). Viscoelasticity-based Staging of Hepatic Fibrosis with Multifrequency MR Elastography. Radiology 257 (1):80-86
Asbach P, Klatt D, Schlosser B, Biermer M, Muche M, Rieger A, Loddenkemper C, Somasundaram R, Berg T, Hamm B, Braun J, Sack I
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(2011). In vivo viscoelastic properties of the brain in normal pressure hydrocephalus. NMR Biomed 24 (4):385–392
Streitberger KJ, Wiener E, Hoffmann J, Freimann FB, Klatt D, Braun J, Lin K, McLaughlin J, Sprung C, Klingebiel R, Sack I
