Tierexperimentelle und klinische Untersuchungen zur T2'-Bildgebung beim ischämischen Schlaganfall
Final Report Abstract
Ziel des Projektes war die Etablierung eines neuen Verfahrens zur Schlaganfalldiagnostik (T2’-Bildgebung) zunächst tierexperimentell für einen späteren klinischen Einsatz. Auf der Basis der in diesem Projekt zu erwartenden Ergebnisse könnten auch die nach dem bisher üblichen kritischen Zeitfenster in der Klinik eintreffende Schlaganfallpatienten sowie Patienten mit unklarem Symptombeginn von einer Akuttherapie profitieren. Nachdem zuletzt eigene Voruntersuchungen einen viel versprechenden prädiktiven Wert der T2’-Bildgebung für ein Läsionswachstum gegenüber der traditionell der für diese Frage eingesetzten Gewebeperfusion gezeigt hatten, sollten nun die pathophysiologischen Grundlagen in einem tierexperimentellen Ansatz geprüft werden. Hierzu wurde eine zwiebelschalenartige Ausdehnung des Infarktareales mit den niedrigsten T2*-Werten angenommen. Unter experimentellen Bedingungen wurden 30 Mäuse i. p. anästhesiert. Nach der Baseline Messung von T2*, qT2 und DWI im MRT wurde bei 12 Mäusen über 40 Minuten und bei 6 Mäusen über 60 Minuten, mittels Fadenverschlußmodell eine MCAO durchgeführt. Vier Minuten nach MCAO wurden serielle T2*WI Aufnahmen akquiriert, sowie qT2 und DWI. Erniedrigte Signalintensitäten markierten hierbei oligämisches Gewebe. T2*WI Signalintensitäten und Infarktvolumen wurden berechnet. Das endgültige Infarktvolumen wurde histologisch post mortem mittels TTC-Färbung quantifiziert. Bereits 4 Minuten nach MCAO war ein T2*-Signalintensitätsabfall um 7,0% (SD: 2,8 %) in der betroffenen Hemisphäre zu verzeichnen. Es kam zu keiner weiteren signifikanten Signalintensitätsminderung im Zentrum der T2*WI Läsion über die Dauer der MCAO. Eine kontinuierliche Volumenzunahme des T2*WI Läsionsvolumens war über die Dauer der MCAO zu verzeichnen. Dabei fand das Volumenwachstum vor allem in den Regionen mit geringerem Signalintensitätsabfall statt. Das Volumen der Regionen mit einem graviererendem Signalintensitätsabfall blieb stabil über die gemessenen Zeitabschnitte, vor wie nach Rekanalisation. Das T2*Läsionsvolumen war in der Mehrzahl der Mäuse größer als das ADC-Läsionsvolumen. Die Ergebnisse zeigten Volumenwachstum in dem Infarktkern umgebenden Areal in den ersten 50 Minuten nach MCAO. Dies lässt Wachstum des oligämischen Areals und der Penumbra vermuten. Da die T2* Sequenz und hierauf basierende Sequenzen die Möglichkeit bieten könnte nicht-invasiv eine Aussage über den Status der zerebralen Perfusion zu treffen sowie eine Unterscheidung zwischen Penumbra und Infarktkern ermöglichen könnten ist es nötig, dass klinische Studien mit größeren Fallzahlen durchgeführt werden. Die im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelten Verfahren und deren Implementierung in ein benutzerfreundliches Auswertetool bilden bereits jetzt die Grundlage für diverse weitere Forschungsarbeiten, z.B. auf dem gebiet des Myelin-Water-Imaging.
Publications
- Frühe zeitliche Dynamik von seriellen T2*-gewichteten MRT-Sequenzen als Prädiktor für Infarktgröße und Penumbra in einem Mausmodell des ischämischen Schlaganfalls. NeuroWoche Mannheim, Deutsche Gesellschaft für Neuroradiologie 2010, Clin Neuroradiol, 20(3), 207, 2010
Eisenbeis A, Leypoldt F, Gersing A, Forkert N, Magnus T, Fiehler J
- Hyperacute T2*-weighted MRI reveals hyperacute lesional dynamics after temporal occlusion and reperfusion in a murine model. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neuroradiologie 2012, Köln
Gersing AS , Eisenbeis AM, Leypoldt F, Siemonsen S , Kemmling A , Magnus T, Fiehler J
- T2*-gewichtete Sequenzen in der akuten Schlaganfalldiagnostik im Mausmodell – Verbesserung der MRT-Bildgebung bei früher zerebraler Ischämie. Dissertation an der medizinischen Fakultät der Universität Hamburg, 2012
Alexandra Sophia Gersing
- T2*-weighted MRImaging reveals hyperacute lesional dynamics after temporal occlusion and reperfusion in a murine model, 51st Annual Meeting of the American Society of Neuroradiology (ASNR) 2013, San Diego, CA, U.S.A.
Gersing AS , Eisenbeis AM, Leypoldt F, Siemonsen S , Kemmling A , Magnus T, Zimmer C, Fiehler J
- ANTONIA Perfusion and Stroke: A software tool for the multi-purpose analysis of MR perfusion-weighted datasets and quantitative ischemic stroke assessment. Methods of Information in Medicine Methods Inf Med 2014; 53(06): 469-481
Forkert, ND, Cheng, B, Kemmling, A, Thomalla, G., Fiehler, J
(See online at https://doi.org/10.3414/ME14-01-0007)
