Nichtinvasive rheologische Charakterisierung von Lebergewebe zur Fibrosegraduierung

• Applicants: Professor Dr. Ingolf Sack; Professor Dr. Rajan Somasundaram
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2009 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 148727124

Die Standard-Methode zur Diagnose und Verlaufskontrolle der Leberfibrose und ihres Endstadiums, der Zirrhose, ist die Leberpunktion, die invasiv und nicht beliebig wiederholbar ist und keine Gesamtbeurteilung der Leber erlaubt. Vor diesem Hintergrund wurden die Ultraschall- und Magnetresonanzelastografie (MRE) entwickelt, die eine schonende Früherkennung der Fibrose aufgrund veränderter mechanischer Eigenschaften der Leber versprechen. In aktuellen Studien konnte die exzellente Sensitivität der MRE gegenüber hohen Fibrosegraden demonstriert werden, jedoch stellt die Abgrenzung früher Erkrankungsstadien nach wie vor eine Herausforderung dar. Aus diesem Grund wurde von den Antragstellern die Mehrfrequenz-MRE entwickelt, welche über einen größeren dynamischen Bereich das viskoelastische Verhalten der Leber misst und damit potenziell genauere Aussagen über strukturelle Gewebeveränderungen erlaubt. Kernziel des beantragten Vorhabens ist die Weiterentwicklung der Mehrfrequenz-MRE sowie deren klinische Evaluation an Patienten mit chronischen Lebererkrankungen und an Patien3 ten vor und nach Lebertransplantation. Notwendige Entwicklungsschritte umfassen technische Modifikationen zur schnellen Bildaufnahme, neue nichtmagnetische Anregungsverfahren für Scherwellen im MRT, sowie Modellbildung zur Dispersion von Wellendaten vor dem Hintergrund der Fibroseprogression. Folgende Methoden und Techniken kommen zum Einsatz: In vivo Mehrfrequenz-MRE und transiente Ultraschall-Elastografie bei Patienten vor und während des Verlaufs nach Lebertransplantation, Rheometer-Prüfung und histopathologische Untersuchungen einschließlich der Bestimmung des Matrixgehaltes an Lebergewebeproben (Biopsien, Resektate, Explantate). Die parallele Anwendung dieser Verfahren verspricht ein Höchstmaß an komplementärer Information über die mechanische und zelluläre Struktur der Leber und deren Änderung während der Fibroseprogression innerhalb des Krankheitsverlaufs. Anhand dieser exzellenten Datenlage können aussagekräftige viskoelastische Kenngrößen der Leber abgeleitet und als diagnostischer Standard in die Elastografie eingeführt werden. Perspektive der Entwicklung ist die genaue Quantifizierung mikrostruktureller Gewebeveränderungen mittels nichtinvasiver, bildgestützter Elastografie.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Patrick Asbach