Verteilung der Ventilation

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Klaus K. Gast
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5469452

• Erstellungsjahr: 2010

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die gesetzten Ziele im TP 3 umfassten: 1. Übertragung an aktuelle MRT-Geräte (Siemens Meastro) 2. Physiologische Aspekte der Verteilung der Ventilation mittels ³He-MRT 3. ³He-MRT bei zystischer Fibrose 4. Weiterentwicklung der 19F-MRT 5. Vergleich von ³He-MRT und 19F-MRT. Zusammengefasst wurden die Ziele 1, 3 und 4 weitestgehend erreicht. Das Ziel 2, physiologische Aspekte der Verteilung der Ventilation mittels ³He-MRT, wurde aus folgenden Gründen lediglich in einer Pilotstudie angegangen, deren Ergebnisse nicht weiter verfolgt wurden: Aus Gründen der Novellierungen des AMG / MPG wurden für das in früheren Studien verwendete System zur Verabreichung des Gases an die Probanden oder Patienten eine umfangreiche klinische Prüfung und technische Sicherheitsprüfung erforderlich, deren Durchführung parallel zur FOR 474 vorangetrieben wurde. Da das System ohne diese Prüfung nicht am Patienten angewendet werden konnte, wurde eine Pilotstudie mit Gasapplikation über Kunststoffbeutel, die im US-amerikanischen Teil der Scientific Community üblicherweie verwendet werden, durchgeführt, deren Einzelheiten unten aufgeführt sind. Das Ziel erwies sich vor dem Hintergrund der großen Unterschiede im Entwicklungsstand und der wesentlichen Unterschiedlichkeit der Messtechnologien als zu ehrgeizig. In initialen Versuchen der Durchführung eines Messprotokolls konnten aber wichtige Erkenntnisse über die immanenten Unterschiede und Leistungsmerkmale der beiden Technologien gewonnen werden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Assessment of lung microstructure with magnetic resonance imaging of hyperpolarized Helium-3. Respir Physiol Neurobiol. 2005 Aug 25;148(1-2):23-42
  Schreiber WG, Morbach AE, Stavngaard T, Gast KK, Herweling A, Søgaard LV, Windirsch M, Schmiedeskamp J, Heussel CP, Kauczor HU
  
• Diffusion-weighted MRI of the lung with hyperpolarized helium-3: a study of reproducibility. J Magn Reson Imaging. 2005 Jun;21(6):765-74
  Morbach AE, Gast KK, Schmiedeskamp J, Dahmen A, Herweling A, Heussel CP, Kauczor HU, Schreiber WG
  
• Funktionelle Bildgebung der Lunge mit gasförmigem Kontrastmittel: ³Helium-Magnetresonanztomographie Rofo. 2005 May;177(5):660-9
  Gast KK, Heussel CP, Schreiber WG, Kauczor HU
  
• Funktionelle MRT der Lunge unter Verwendung von hyperpolarisiertem ³Helium-Gas. Med Klin (München). 2005 Jul 15;100(7):413-24
  Heussel CP, Gast KK, Dahmen A, Morbach AE, Kauczor HU, Schreiber WG, Thelen M, van Beek EJ
  
• Two-dimensional and three-dimensional oxygen mapping by 3He-MRI validation in a lung phantom. Eur Radiol. 2005 Sep;15(9):1915-22
  Gast KK, Schreiber WG, Herweling A, Lehmann F, Erdös G, Schmiedeskamp J, Kauczor HU, Eberle B
  
• Visuelle Abschätzung der funktionellen Lungenanteile in der HRCT und ³He-MRT bei Patienten nach Einzel-Lungentransplantation: Vergleich mit der absoluten Volumetrie. Rofo. 2005 Apr;177(4):516-23
  Zaporozhan J, Ley S, Gast KK, Heussel CP, Biedermann A, Eberle B, Mayer E, Thelen M, Kauczor HU
  
• Mikrostructur der Lunge: Untersuchung mittels Diffusionsmessungen von hyperpolarisiertem 3Helium. Z Med Phys. 2006;16(2):114-22
  Morbach AE, Gast KK, Schmiedeskamp J, Herweling A, Windirsch M, Dahmen A, Ley S, Heussel CP, Heil W, Kauczor HU, Schreiber WG
  
• Chronic thromboembolic pulmonary hypertension - assessment by magnetic resonance imaging. Eur Radiol. 2007 Jan;17(1):11-21
  Kreitner KF, Kunz RP, Ley S, Oberholzer K, Neeb D, Gast KK, Heussel CP, Eberle B, Mayer E, Kauczor HU, Düber C
  
• Clinical aspects of the apparent diffusion coefficient in 3He MRI: results in healthy volunteers and patients after lung transplantation. J Magn Reson Imaging. 2007 Jun;25(6):1152-8
  Bink A, Hanisch G, Karg A, Vogel A, Katsaros K, Mayer E, Gast KK, Kauczor HU
  
• Intrapulmonary 3He gas distribution depending on bolus size and temporal bolus placement. Invest Radiol. 2008 Jun;43(6):439-46
  Gast KK, Hawig K, Windirsch M, Markstaller K, Schreiber WG, Schmiedeskamp J, Düber C, Kauczor HU, Heussel CP
  
• Oxygen-sensitive 3He-MRI in bronchiolitis obliterans after lung transplantation. Eur Radiol. 2008 Mar;18(3):530-7
  Gast KK, Biedermann A, Herweling A, Schreiber WG, Schmiedeskamp J, Mayer E, Heussel CP, Markstaller K, Kauczor HU, Eberle B