Fetale kardio-vaskuläre und funktionelle Magnetresonanztomographie (MRT) mittels MRT-kompatiblem Doppler-Ultraschall-Sensor

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Björn Schönnagel
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie ; Gynäkologie und Geburtshilfe
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261420088

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Der im Rahmen dieses Förderantrags weiterentwickelte DUS zur Triggerung des fetalen Herzschlages ermöglicht die bewegungsartefakt-freie Darstellung des fetalen Herzens und der Gefäße. Mittels DUS konnten innerhalb der Förderperiode bisher weltweit einzigartige dynamische und somit qualitativ hochwertige MRT Aufnahmen des kardio-vaskulären Systems am humanen Feten realisiert werden. Die generierten Ergebnisse stellen daher einen elementaren Fortschritt in der MRT Bildgebung des fetalen kardio-vaskulären Systems dar und könnten zukünftig bereits intrauterin zu einer Steigerung der diagnostischen Genauigkeit angeborener Herz-Gefäß-Anomalien führen. Der Vergleich mit dem diagnostischen Referenzstandard des fetalen Ultraschalls / Echokardiographie unterstreicht das hohe diagnostische Potenzial und die zunehmende Bedeutung dieser innovativen Methode der fetalen kardio-vaskulären MRT-Bildgebung. Potentielle Anwendungsgebiete liegen hierbei in der Detektion beziehungsweise Abklärung angeborener Herz-und Gefäß-Fehlbildungen des Fetus und ebenso wie in einer verbesserten operativen Planung. Neben der anatomischmorphologischen Analyse ermöglichen funktionelle Anwendungen wie die Phasenkontrastangiographie ausserdem die quantitative Evaluation der fetalen Hämodynamik. Basierend auf den erzielten Erfolgen in der Realisierung der fetalen kardio-vaskulären Bildgebung mittels DUS steht für uns die Möglichkeit der Erfassung der fetalen Hämodynamik mittels 4D-Phasenkontrast-Angiographie im Zentrum des Interesses. Erste, im Rahmen dieses Förderantrages realisierte 4D-Fluss-Messungen unter Verwendung des DUS zeigten bereits vielversprechende Ergebnisse. Wir glauben, dass diese neue Technik der direkten fetalen kardialen Triggerung mittels DUS ein erfolgversprechender Ansatz zur Evaluation des fetalen kardiovaskulären Systems ist, insbesondere in Fällen in denen die Echokardiographie limitiert oder inkonsistent ist.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Doppler ultrasound compared with electrocardiogram and pulse oximetry cardiac triggering: A pilot study. Magn Reson Med. 2015;74(5):1257-65
  Kording F, Schoennagel B, Lund G, Ueberle F, Jung C, Adam G, Yamamura J
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/mrm.25502)
• Doppler Ultrasound Triggering for Cardiovascular MRI at 3T in a Healthy Volunteer Study. Magn Reson Med Sci 2017; 10;16(2):98-108
  Kording F, Yamamura J, Lund G, Ueberle F, Jung C, Adam G, Schoennagel BP
  (Siehe online unter https://doi.org/10.2463/mrms.mp.2015-0104)
• Doppler ultrasound triggering for cardiac MRI at 7T. Magn Reson Med. 2018; 80(1):239-247
  Kording F, Ruprecht C, Schoennagel B, Fehrs K, Yamamura J, Adam G, Goebel J, Nassenstein K, Maderwald S, Quick HH, Kraff O
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/mrm.27032)
• Dynamic fetal cardiac magnetic resonance four chamber view imaging using Doppler ultrasound gating in the normal fetal heart and in congenital heart disease: comparison to fetal echocardiography. Ultrasound Obstet Gynecol. 2018 Oct 31
  Tavares de Sousa M, Hecher K, Yamamura J, Kording F, Ruprecht C, Fehrs K, Behzadi C, Adam G, Schoennagel BP
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/uog.20167)
• Dynamic fetal cardiovascular magnetic resonance imaging using Doppler ultrasound gating. J Cardiovasc Magn Reson 2018; 2;20(1):17
  Kording F, Yamamura J, de Sousa MT, Ruprecht C, Hedström E, Aletras AH, Ellen Grant P, Powell AJ, Fehrs K, Adam G, Kooijman H, Schoennagel BP
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1186/s12968-018-0440-4)
• Evaluation of a portable Dopler ultrasound Gating Device for Fetal Cardiac MR Imaging: Initial Results at 1.5 and 3T. Magn Reson Med Sci. 2018; 10;17(4):308-317
  Kording F, Schoennagel BP, de Sousa MT, Fehrs K, Adam G, Yamamura J, Ruprecht C
  (Siehe online unter https://doi.org/10.2463/mrms.mp.2017-0100)
• Fetal dynamic phase-contrast MR angiography using ultrasound gating and comparison with Doppler ultrasound measurements. Eur Rad 2019 Jan 7
  Schoennagel BP, J. Yamamura, F. Kording, R. Fischer, P. Bannas, G. Adam, H. Kooijman, C. Ruprecht, K. Fehrs, M. Tavares de Sousa
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00330-018-5940-y)
• Foetal Magnetic Resonance Imaging and the Diagnosis of Congenital Heart Defects: A New Approach. Scientia, May 2019
  Bjoern Schoennagel
  (Siehe online unter https://doi.org/10.33548/SCIENTIA348)