Nicht-invasive Detektion und Charakterisierung der Allograftnephropathie mit der 1H- und 23Na-MRT
Final Report Abstract
Das Ziel dieses Projekts war es, ein funktionelles MRT-Protokoll - kombiniert aus 1H- und 23Na-MRT - zur nicht-invasiven Detektion und Charakterisierung der Allograftnephropathie zu implementieren und zu evaluieren. Es ergaben sich allerdings bei der Implementierung der Techniken, insbesondere bei der BOLD-Bildgebung, Diffusions-gewichteten- und der 23Na-Bildgebung mehrere, umfangreiche, grundlegende Fragestellungen, welche in mehreren, vorgeschalteten Arbeitspaketen angegangen werden mussten. Bei der BOLD-Bildgebung fehlten zum einen valide Normwerte in einem großen Normalkollektiv und Daten für Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz. Im ersten Arbeitspaket wurden an 400 Patienten, Normwerte für die BOLD-Bildgebung generiert und es konnte gezeigt werden, dass kein direkter Zusammenhang zum Stadium der chronischen Niereninsuffizient besteht. Bei der Implementierung der DWI an verschiedenen Scanner-Systemen fiel auf, dass die gemessenen ADC-Werte eine Vergleichbarkeit vermissen lassen. In einem weiteren Arbeitspaket wurde gezeigt, dass die ADC-Werte für abdominelle Organe (inter-individuell - Patienten; intra-individuell - Probanden), generiert auf einem 1,5T System mit einem 3,0T System vergleichbar sind, falls eine neue, parallele, dual-source Radiofrequenz (RF) Anregungstechnik mit zusätzlichem unabhängigem RF shimming zur Anwendung kommt. Bei der renalen 23Na-Bildgebung wurde Neuland betreten, und demzufolge waren die Grundlagenarbeiten umfangreicher. In einem ersten Schritt bestätigte sich die Translation der Tierdaten, dass der cortico-medulläre 23Na-Gradient im Menschen bei 3,0T abgebildet werden kann und mittels externer physiologischer Stimulation (orale Wasserbelastung) verändert werden kann. In einem weiteren Schritt wurde die Auswertung der Daten optimiert und die nominal isotropen Datensätze mittels multiplanarer Rekonstruktion evaluiert. Eine alternative Semi-Quantifizierung über den Liquor cerebrospinalis als interne Referenz erscheint nur bedingt sinnvoll. Im letzten Arbeitsschritt konnte gezeigt werden, dass sich chronische Veränderungen des Nierenparenchyms nach Radiatio non-invasiv mittels DWI, BOLD und 23Na-Bildgebung nachweisen lassen. Eine Arbeit zur Etablierung von Normwerten der 23Na-Bildgebung in Kombination mit DWI und BOLD wurde bereits beendet. Insgesamt lässt sich zusammenfassen, dass bislang die geplante Translation der Techniken in die Transplantatniere noch nicht erfolgen konnte, hierfür jedoch alle nötigen Grundlagen geschaffen wurden.
Publications
- Quantitative and Qualitative 23Na-Imaging of the Human Kidneys Before and After A Waterload at 3.0T. Radiology. 2011 Sep;260(3):857-65
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- Assessment of renal function after conformal radiotherapy and intensity-modulated radiotherapy by functional (1)H-MRI and (23)Na-MRI. Strahlenther Onkol. 2012 Dec;188(12):1146-1154
Haneder S, Michaely HJ, Schoenberg SO, Konstandin S, Schad LR, Siebenlist K, Wertz H, Wenz F, Lohr F, Boda-Heggemann J
(See online at https://doi.org/10.1007/s00066-012-0254-5) - Implementation of dual-source RF excitation in 3T MR-scanners allows for nearly identical ADC values compared to 1.5T MR scanners in the abdomen. PLoS One. 2012;7(2):e32613
Rao RK, Riffel P, Meyer M, Kettnaker PJ, Lemke A, Haneder S, Schoenberg SO, Michaely HJ
(See online at https://doi.org/10.1371/journal.pone.0032613) - Renal BOLD-MRI does not reflect renal function in chronic kidney disease. Kidney Int. 2012 Apr;81(7):684-9
Michaely HJ, Metzger L, Haneder S, Hansmann J, Schoenberg SO, Attenberger UI
(See online at https://doi.org/10.1038/ki.2011.455)
