FOR 474:  Bildgestützte zeitliche und regionale Analyse der Ventilations-Perfusionsverhältnisse in der Lunge

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5469452

Aufgabe der Forschergruppe, der Mediziner und Naturwissenschaftler angehören, ist es, die komplexe Funktion der menschlichen Lunge mit Hilfe neuartiger, selbst entwickelter Untersuchungsmethoden zu erforschen und diese Erkenntnisse direkt in die Behandlung von Patienten umzusetzen. Bisherige Einzelbeobachtungen zur Ventilation und Perfusion der Lunge und Ergebnisse der Forschungsaktivitäten in den einzelnen Teilprojekten werden in ein funktionelles Untersuchungskonzept integriert und validiert. In grundlegenden Arbeiten werden die neuen Darstellungsmöglichkeiten für die MR der Lunge erheblich verbessert. Parallel wird die Positronenemissionstomographie (PET) so weiterentwickelt, dass beta-Rezeptoren, die bei der Bronchokonstriktion eine wichtige Rolle spielen, selektiv abgebildet werden können. Die neuen radiologischen Verfahren zur funktionellen Untersuchung müssen ihre Eignung und Aussagekraft bei Messungen von zeitlicher und räumlicher Verteilung der Atemluft und Durchblutung in der Lunge, bei der Darstellung der Mikrostruktur des Lungengerüsts sowie der Messung der Sauerstoffkonzentration in Lunge und Blut nachweisen. Aus diesen Untersuchungen lässt sich dann der jeweilige Beitrag zum Gasaustausch bzw. deren Störung bestimmen. Durch den vergleichenden Einsatz von MR, PET und CT können die Vor- und Nachteile der jeweiligen Untersuchungstechniken definiert werden. Über die reine Bildaufnahme hinaus werden ausgefeilte Verfahren zur Bildverarbeitung eingesetzt, um charakteristische Kenngrößen von Ventilation und Perfusion quantitativ genau anzugeben. Die Forschergruppe soll die neuen radiologischen Untersuchungsstrategien als Routinemethoden zur Verfügung stellen. So werden Erkenntnisse zur Diagnose und Behandlung vieler Lungenerkrankungen wie chronische Bronchitis, Emphysem, Asthma, Lungenembolie und akutes Lungenversagen erheblich erweitert. Diese Verfahren werden auch in der Verlaufskontrolle nach Lungentransplantation eine wichtige Rolle spielen. Darüber hinaus stellt die Verbesserung der Beatmungstherapie, z.B. auf der Intensivstation, ein zusätzliches wichtiges Ziel dar. Die Umsetzung der neuen radiologischen Verfahren aus der Forschergruppe in die klinische Praxis einer Universitätsklinik macht deutlich, dass physiologische Zusammenhänge nicht nur bildgebend dargestellt und quantifiziert werden können, sondern auch zu Verbesserungen bei der Behandlung der Patienten führen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Beatmungstherapie und Hypoxie (Antragsteller Markstaller, Klaus )
• Einflussfaktoren der pulmonalen Mikrostrukur auf das MRT-Signal (Antragstellerin Schreiber, Laura Maria )
• Lungenperfusion (Antragsteller Kreitner, Karl-Friedrich ;  Ley, Sebastian )
• Matching für Ventilation und Perfusion, Klinische Studie (Antragsteller Düber, Christoph )
• Physik, Laserentwicklung, Polarisator (Antragsteller Heil, Werner ;  Spiess, Hans Wolfgang )
• Sauerstoffsensitive Bildgebung und Gasaustausch (Antragsteller Gast, Klaus K. ;  Ley, Sebastian )
• Synthese und biochemische sowie nuklearmedizinische Evaluierung hochaffiner 18F-markierter Liganden zur Visualisierung der adrenergen beta 2-Rezeptoren mittels der Positronenemissionstomographie (Antragsteller Rösch, Frank )
• Verteilung der Ventilation (Antragsteller Gast, Klaus K. )

• Sprecher: Professor Dr. Christoph Düber, seit 7/2005
• stellvertr. Sprecher: Professor Dr. Hans-Ulrich Kauczor