Forschung - Bildbasierte Spirometrie
Abb. 1: 2D-FLASH-Sequenz des FEV1-Manövers in der koronaren Ebene
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Spirometrische oder bodyplethysmographische Messgrößen wie beispielsweise Vitalkapazität (VC) und Forciertes Exspirationsvolumen in einer Sekunde (FEV1) geben als globale Parameter der Lungenfunktion keinen Hinweis auf regionale Funktionsveränderungen. Die meisten Lungenerkrankungen weisen eine inhomogene lokale Beteiligung der Lunge auf, so dass eine regionale Beurteilung der Lungenfunktion wichtig ist. Solche Informationen können ausschlaggebend für die weitere Therapieplanung sein.
Zur Darstellung der Lungenbewegung werden schnelle Sequenzen benötigt. Mit einer FLASH 2D-Sequenz können 10 Bilder pro Sekunde akquiriert werden und damit die Bewegung der thorakalen Strukturen wie Thoraxwand und Zwerchfell in zwei Ebenen dargestellt werden. Mittels einer im DKFZ (Abteilung Medizinische Informatik) entwickelten Software kann die Bewegung der Thoraxstrukturen über die Zeit dargestellt werden, so dass exakte Messungen der cranio-caudalen, ventro-dorsalen und seitlichen Durchmesser in zeitlicher Abfolge möglich sind. Zur Korrelation der gemessenen Parameter mit der Lungenfunktion wird diese online während der Untersuchung mittels MRT-kompatiblen Spirometers erfasst.
Abb. 2: Reproduzierbarkeit der Atemmanöver mittels MR-kompatibler Spirometrie
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Erste Ergebnisse zeigen eine gute Korrelation der während des Atemzyklus gemessenen Längendifferenzen der apico-diaphragmalen bzw. ventro-dorsalen Thoraxwand mit der zeitgleich gemessenen Lungenfunktion.
Durch die Echtzeit-Visualisierung der Lungenfunktion während der MRT-Untersuchung und kann eine hohe Reproduzierbarkeit der Atemlagen erreicht werden, die für Untersuchungen an atemvariablen Organen von Bedeutung ist. Durch eine Datenakquisition über den gesamten Thorax können regionale Ursachen der Einschränkung der Lungenfunktion visualisiert werden.