Quantitative Lungenfunktionstest in 2jähringen Kindern nach Congenitaler Zwerchfellhernie mittels Fourier Dekomposition und Magnetresonanztomographie

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Privatdozentin Dr. Meike Weis; Professor Dr. Frank Gerrit Zöllner
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie ; Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397806429

Die angeborene Zwerchfellhernie (congenital diaphragmatic hernia, CDH) führt zu einer Verschiebung der abdominalen Organe in den Thoraxraum und führt zu einer Unternetwicklung der Lunge, gefolgt von Lungenhypoplasie. Lungenhypoplasie und pulmonare Hypertonie sind die Hauptfaktoren für das Überlebensrisiko des Kindes mit CDH. Die Lungenhypoplasie hat nicht nur Einfluss auf die Ausbildung Luftgefäße sondern führt auch zu einer Dysfunktion des Kapillarbetts. Bei gesunden Kindern wächst die Zahl an Aveoli bis zu einem Alter von 3 Jahren. Daher ist eine Beobachtung der Entwicklung der Lunge bei Kindern nach Korrektur der CDH wichtig, um langfristige Auswirkungen für das Kind abzuschätzen. Inwieweit die Lunge nach CDH sich wieder regenerieren kann, ist zurzeit unbekannt. Aktuelle Methoden um die Lungenperfusion mittels Magnetresonaztomomgraphie zu bestimmen ist die kontrastmittelverstärkte dynamische Perfusionsmessung (DCE-MRT) oder das Arterial Spin Labeling (ASL) verfahren. Bei ersterem erhält man einen guten Bildkontrast und Signal-zu-Rausch Verhältnis, jedoch muss ein gadolinium-basiertes Kontrastmittel injiziert werden das potentielle Nebenwirkungen hat, besonders in Patienten mit geringer Nierenfunktion (siehe NSF). Aktuelle Arbeiten berichten zudem, das Gadolinium Anreicherungen im Gehirn nachgewiesen wurde und entsprechend wird über Langzeiteffekte dieser Kontrastmittel diskutiert.Daher muss die wiederholte Anwendung von Kontrastmitteln bei Kinder (z.B. mit CDH, die in ein Überwachungsprogramm eingeschlossen sind) genau geprüft und das Risiko abgeschätzt werden.Die Lungenperfusion (Q) und –ventilation (V) kann jedoch auch ohne die Nutzung von Kontrastmitteln mittels der sogenannten Fourier Dekomposition (FD) nichtinvasiv im MRT gemessen werden. Eigene Vorarbeiten haben gezeigt dass eine quantitative Messung der V/Q im Erwachsenen möglich ist. Sie bietet also ideale Möglichkeiten für eine quantitative Diagnostik bei Kinder mit CDH.Ziel dieses Antrags ist es daher, diese Technik für 2-jährige Kinder zu implementieren und den klinischen Mehrwert zu evaluieren. Dabei soll zunächst eine 2D und im zweiten Schritt eine 3D Bildgebung mit entsprechender Nachverarbeitung entwickelt werden, sowohl bei 1.5T als auch 3.0T. Unter klinischen Gesichtspunkten soll die diagnostische Qualität der Bilder bestimmt werden, ob diese Unterschiede in Perfusion und Ventilation bzgl. der Lungenhypolasie detektieren können und letztlich die Bedeutung dieses Verfahrens für die Nachsorge der Kinder festzustellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Lothar Rudi Schad; Professor Dr. Stefan Schönberg