Identifizierung und Überwachung von traumatischen Hirnschädigungen mittels Arterial Spin Labeling und MR Elastographie

• Antragsteller: Dr. Christian Thaler
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie ; Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 361027488

Etwa 268.000 Menschen erleiden in Deutschland jährlich eine traumatische Schädigung ihres Gehirns. In der klinisch angewandter Bildgebung mittels Computertomographie oder struktureller Magnetresonanztomographie können nur Blutungen oder Kontusionsverletzungen nachgewiesen werden. Jedoch sind insbesondere bei milderen Traumata, z.B. durch Sport bedingt, eher funktionelle Veränderungen zu beobachten als strukturelle. Bei funktionellen Schädigungen des Hirnparenchyms spielen sich eine Vielzahl von pathophysiologischen Prozessen ab, welche sich durch die konventionelle, klinische Bildgebung nicht darstellen lassen. Daher werden neue bildgebende Methoden benötigt, um diese Veränderungen besser aufzuzeigen und dadurch eine optimale Erkennung und Behandlung der milden traumatischen Hirnverletzungen zu gewährleisten.Ziel dieser Studie ist es, funktionelle und metabolische Veränderungen mittels Arterial Spin Labeling (ASL) und MR Elastographie vor und nach traumatischen Hirnverletzungen darzustellen und diese Veränderungen mit den Krafteinwirkungen durch den Unfall, gemessen mittels Beschleunigungsmessern, zu korrelieren. Wir vermuten, dass funktionelle Veränderungen, dargestellt durch Perfusionsverzögerungen, mittels der ASL besser erkannt werden können, während diese Veränderungen in konventionellen MRT-Aufnahmen verborgen bleiben würden. Mit diesem Ansatz könnten die gemessenen Veränderungen mit der eigentlichen Krafteinwirkung korreliert werden und so zur Bestimmung lokaler Verletzungsprädispositionen des Gehirngewebes helfen. Sollten hier bestimmte Muster erkennbar sein, würde dies eine wichtige Rolle bei der Anfertigung von Schutzausrüstungen, wie z.B. Sporthelmen, einnehmen. Zusätzlich soll die MR Elastographie genutzt werden um Veränderungen der Gewebeelastizität zu messen, unter der Annahme, dass die durch das Trauma verursachte Kompression des Gehirnparenchyms zu Veränderungen der visko-elastischen Eigenschaften führt. Es ist anzunehmen, dass durch wiederholte Kopftraumata die Gewebeelastizität abnimmt, was zu einer erhöhten Verletzungsanfälligkeit führen würde. Wir nehmen daher an, das elastischere Gehirne geringere funktionelle Veränderungen auf Schädeltraumata zeigen und ein besseres Outcome als weniger elastischere Gehirne aufweisen. Mit dieser Methodik könnten Sportler mit einem erhöhten Risiko für Gehirnverletzungen bereits vor dem Spiel bestimmt werden und ggf. eine Anpassung ihrer Schutzausrüstung bzw. eine Beratung über ihr persönliches Risikoprofil vorgenommen werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Max Wintermark