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RK/WISS 306

MRI Hot Topics

MRI Hot Topics
Freitag, 10. Mai 2024 · 13:30 bis 15:15 Uhr
10
Mai

Freitag, 10. Mai 2024

13:30 bis 15:15 Uhr · Raum: Forum 1.3  in Kalender übernehmen:   iCal  ·  Google

Veranstaltungsdetails

Veranstalter
Deutsche Röntgengesellschaft e.V.
Art
Refresher-Kurs mit WISS
Thema
Experimentelle Radiologie
Zielgruppe
Andere, Ärzte in Weiterbildung (AiW), Fachärzte, Ingenieure / Naturwiss., Studenten

Zertifizierungen

Der RÖKO WIESBADEN wird im Rahmen einer Kongresszertifizierung durch die LÄK Hessen bewertet. Bitte beachten Sie die Hinweise unter A bis Z.

Informationen

Das ist eine Veranstaltung der AG Methodik und Forschung.

Anwesenheiten

Moderation
Caroline Jung (Husum)
Fritz Schick (Tübingen)

Ablauf

13:30 - 13:50

Vortrag (Fortbildung)

Niederfeld MRT

Rafael Heiß (Augsburg)

13:50 - 14:10

Vortrag (Fortbildung)

Diffusion und mehr (CEST)

Daniel Paech (Bonn)

14:10 - 14:30

Vortrag (Fortbildung)

Hochfeld MRT

Teresa Gerhalter (Erlangen)

Kurzzusammenfassung

Dieser Vortrag behandelt die Hochfeld-Magnetresonanztomographie (MRT) und bezieht sich speziell auf MRT-Geräte mit einer Feldstärke von mehr als 3 Tesla. Im Vergleich zu konventionellen MRT-Scannern bieten diese Geräte ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), eine verbesserte spektrale Auflösung und die Möglichkeit, andere Kerne wie 39K oder 17O zu erfassen. Die höheren Feldstärken eröffnen neue Möglichkeiten für die Forschung und die Verbesserung von Diagnose und Prognose.

Dabei ist jedoch zu beachten, dass mit zunehmender Feldstärke Veränderungen der Relaxationszeiten auftreten, die sich auf den Bildkontrast auswirken. Zudem nimmt die Inhomogenität der Magnetfelder (B1 und B0) zu, was zu Artefakten führt. Die spezifische Absorptionsrate (SAR) nimmt auch zu, was zu potenziellen Sicherheitsrisiken für Patienten führen kann. All diese Nachteile müssen durch angepasste Protokolle berücksichtigt werden.
Trotz der Herausforderungen wird die Hochfeld-MRT sowohl klinisch als auch in der Forschung eingesetzt, um die Bildqualität zu verbessern und neue Erkenntnisse zu gewinnen.

Lernziele

In diesem Vortrag werden die Vor- und Nachteile von Hochfeld-MRT erläutert und ein Überblick über den aktuellen Stand des Hochfeld-MRTs gegeben.
14:30 - 14:35

Vortrag (Wissenschaft)

Die relaxationskompensierte APT-gewichtete CEST-MRT prognostiziert das Therapieansprechen und progressionsfreie Überleben von Patienten mit Gliomen unmittelbar vor Strahlentherapie bei 3T

Svenja Graß (Heidleberg)

weitere Autoren

Nikolaus von Knebel Doeberitz (Heidelberg) / Florian Kroh (Heidelberg) / Laila König (Heidelberg) / Cora Bauspieß (Heidelberg) / Philip Boyd (Heidelberg) / Jürgen Debus (Heidelberg) / Mark Ladd (Heidelberg) / Heinz-Peter Schlemmer (Heidelberg) / Andreas Korzowski (Heidelberg) / Daniel Paech (Heidelberg)

Zielsetzung

Die auf dem chemischen Austauschsättigungstransfer („chemical exchange saturation transfer“) von Protonen basierende CEST-Bildgebung kann eingesetzt werden, um Peptide und halbfeste Makromoleküle zur Erzeugung von endogenen MRT-Kontrasten zu verwenden. CEST-Kontraste sind jedoch stark von der Feldstärke und den Metriken abhängig, die für die Rekonstruktion der Kontraste aus dem Z-Spektrum verwendet werden. Ziel dieser Studie war daher, den prädiktiven Wert verschiedener CEST-Kontraste des Amid-Protonen-Transfers (APT) und des semisoliden Magnetisierungs-Transfers (ssMT) in einer größeren Kohorte von Patienten mit Gliomen vor Strahlentherapie bei klinischen Feldstärken von 3T zu vergleichen.

Material und Methoden

Bei 78 Patienten, die wegen eines Glioms biopsiert oder operiert wurden, wurde eine 3T-CEST-MRT des APT und ssMT unmittelbar vor Beginn der Strahlentherapie durchgeführt. Dafür wurden erstmals von Zou et al. (APTw_asym), Mehrabian et al. (MT_const) und Zaiß et al. (MTRRex_APT und MTRRex_MT) beschriebene Lorentzian-fit- und asymmetrie-basierte Rekonstruktionsmetriken verwendet. Schrankengestörte und Tumorvolumina wurden auf kontrastverstärkten T1wCE- und T2w-FLAIR-Bildern segmentiert. Das Therapieansprechen und das progressionsfreie Überleben wurden in der ersten Nachsorgeuntersuchung nach Abschluss der Strahlentherapie entsprechend der RANO-Kriterien (Response Assessment in Neuro-Oncology) bewertet. Die statistischen Tests umfassten Receiver-Operating-Characteristic und Kaplan-Meier-Analysen.

Ergebnisse

Die Bildgebung des MTRRex_APT (CE: AUC=0,73, p=0,01) und MTRex_MT (CE: AUC=0,67, p=0,05) korrelierten mit dem Therapieansprechen. Der MTRRex_APT (WT: HR=2,75, p<0,01) war darüber hinaus mit dem PFS assoziiert. Die Bildgebung des APTw_asym und MT_const waren dagegen mit keinem der klinischen Endpunkte assoziiert.

Schlussfolgerungen

Die relaxationskompensierte CEST-Bildgebung des APT hat einen deutlichen prädiktiven Wert bei Patienten mit Gliom und könnte klinische Entscheidungsfindungen in Zukunft unterstützen.
14:35 - 14:40

Vortrag (Wissenschaft)

In vivo, ultra-Hochfeld CSF mobility Messungen bei Patienten mit Cerebraler Amyloid Angiopathie

Katerina Deike (Bonn)

weitere Autoren

Paul Scheyhing (Bonn) / Julia Nordsiek (Bonn) / Andreas Decker (Bonn) / Alexander Radbruch (Bonn) / Gabor Petzold (Bonn)

Zielsetzung

Reduzierte Brain Clearance ist ein zentraler Schritt in der Pathogenese der zerebralen Amyloid Angiopathie (CAA), bei der Amyloid-beta nicht suffizient ausgeschieden wird und daher in den zerebralen Gefäßwänden akkumuliert. Obwohl klinisch sehr relevant, gibt es aktuell nur wenige Bildgebungstechniken, die eine nicht-invasive Beurteilung der Brain Clearance ermöglichen. Daher erprobten wir bei Patienten mit CAA eine nicht-invasive, hierfür entwickelte, 7 Tesla CSF Mobility Studiensequenz.

Material und Methoden

Um die perivaskuläre CSF Mobility zu messen, haben wir eine eigens zu diesem Zweck entwickelte MRT Sequenz das erste Mal in CAA Patienten mit einer Clearance Dysfunktion angewendet. Die Sequenz kombiniert eine sehr lange Echozeit zur Isolation des CSF Signals mit einem T2-prep Modul mit motion-sensitizing Gradienten, die die CSF Mobility Quantifizierung entlang der perivaskulären Räume (PVS) erlauben. Die CSF Mobility Maps von 8 CAA Patienten und 9 gesunden Kontrollprobanden (HC) wurden berechnet und die CSF Mobility in [mm²/s] in den PVS im Zentrum semiovale (CSO) extrahiert.

Ergebnisse

Die beiden Gruppen unterschieden sich nicht signifikant hinsichtlich Alter, Geschlecht, Komorbiditäten oder der erhobenen Lifestylefaktoren. Wie erwartet, zeigten CAA Patienten ein höheres PVS Volumen als HC Probanden (p < 0.01). Beide Gruppen zeigten eine signifikant mit dem PVS Durchmesser sinkende CSF Mobility (p < 0.05). Während die absolute CSF Mobility sich nicht signifikant zwischen den beiden Gruppen unterschied, zeigten CAA Patienten einen signifikant kleineren Mobility-Abfall in großen PVS im Vgl. zu HC Probanden (HC = -45.7 %, CAA = -24.8 %, p < 0.05).

Schlussfolgerungen

In dieser Studie erbrachten wir Proof-of-Principle für nicht-invasive CSF Mobility Messungen in vivo in CAA Patienten und zeigten eine veränderte Mobility in vergrößerten PVS bei CAA.
14:40 - 14:45

Vortrag (Wissenschaft)

Vergleich verschiedener Compressed Sensing Parameter und ihre Auswirkungen in der 4D Fluss Bildgebung intrakranieller Gefäße bei 7T MRT

Julian Wollenberg (Greifswald)

weitere Autoren

Elena Kleban (Bern) / Bernd Jung (Bern) / Susanne Schnell (Greifswald) / Patrick Winter (Greifswald)

Zielsetzung

Bei der intrakraniellen 4D-Fluss-MRT ist die Verkürzung der Messzeit (TA) ein wesentlicher Faktor, um die Methode in der Klinik zu etablieren. Hierbei darf die Genauigkeit der Diagnose (z.B. von Stenosen) jedoch nicht durch zu starke Beschleunigung verfälscht werden. Um optimale Parameter zu ermitteln, untersuchen wir am 7T MRT den Einfluss von Compressed Sensing Beschleunigungsfaktoren (R) und Auflösung auf die 4D-Flussmessung.

Material und Methoden

Der Fluss wurde in Probanden (n=7, Alter: 23-37, 4 männlich) bei verschiedenen R-Werten und Auflösungen in einem 7T MRT (Siemens, Terra, Erlangen) in intrakraniellen Gefäßen (Arteriae cerebri posterior, Arteriae carotis interna, Arteria basilaris) gemessen. Messung 1 (M1) bis M3 bzw. M4 hatten eine Voxelgröße (VS) von 0,5 mm bzw. 0,7 mm isotrop, Repetitionszeit von 73,6 ms bzw. 71,4 ms , eine TA von 15:39, 11:44, 9:23 min bzw. 7:29 min und Beschleunigungsfaktoren R=7,6; 10,2; 12,8 bzw. 7,6. Für die statistische Auswertung wurden Peak Velocity (PV) und mittlerer Fluss (MF) von M2-4 mittels Bland-Altman-Analysen mit M1 verglichen.

Ergebnisse

Es zeigte sich eine Abnahme der PV mit zunehmendem R und bei niedrigerer Auflösung. M2 zu M1: Bias=-0,69%. M3 zu M1: Bias=-5,6%. M4 zu M1: Bias=-12,8% (Mittelwerte: M1: 0.81 m/s. M2: 0.81 m/s. M3: 0.77 m/s. M4: 0.73 m/s). Der MF zeigte dagegen kaum Beeinflussung durch die Parameter. M2 zu M1: Bias=6,0%. M3 zu M1: Bias=0,28%. M4 zu M1: Bias=2,0% (Mittelwerte: M1: 2,0 ml/s M2: 2,2 ml/s, M3: 2,0 ml/s, M4: 2,2 ml/s).

Schlussfolgerungen

Die 7T MRT bietet vielversprechende Verbesserungen durch die höhere Auflösung. Die Bestimmung optimaler Sequenzparameter dient der Etablierung dieser Technologie. In unseren Experimenten zeigten sich erniedrigte PV-Werte mit steigender Beschleunigung. Schlechtere Auflösung führte zu den stärksten Abweichungen der PV. Durch die hohe Zeitersparnis im Vergleich zu M1 (ca. -40%) und den noch akzeptablen PV-Bias von -5,6% erweist sich M3 (R=12,8, VS=0.5 mm) als vielversprechender Kompromiss.

Teilnahme Young Investigator Award

14:45 - 14:50

Vortrag (Wissenschaft)

Evaluation systemisch intravaskulär patrollierender Monozyten während Tumorwachstum und unter Immuntherapie mittels time-lapse MRT

Max Masthoff (Muenster)

weitere Autoren

Asli Havlas (Münster) / Ina Fredrich (Münster) / Enrica Wilken (Münster) / Cornelius Faber (Münster) / Anne Helfen (Münster)

Zielsetzung

Time-lapse MRT ermöglicht mittels repetitiver Bildakquisition die Darstellung und Verfolgung einzelner Eisen-markierter Immunzellen im murinen Gehirn. Hierüber konnte in Vorstudien bereits eine Veränderung des patrolling von systemisch intravaskulären Monozyten während autoimmuner ZNS-Erkrankungen aber auch peripherer Entzündungen beobachtet werden. Ziel dieser Studie war es nun zu evaluieren, ob mittels time-lapse MRT eine Veränderung des intravaskulären Bewegungsmusters von Monozyten auch während maligner Tumorerkrankungen und deren Immuntherapie detektiert werden kann.

Material und Methoden

In einem murinen Brustkrebsmodell, induziert mittels orthotoper Implantation von syngenen Zelllinien (4T1: hoch maligne; 67NR: niedrig maligne) in BALB/c-Mäusen, wurde an einem 9,4T MRT eine time-lapse MRT (T2*-gewichteten Gradientenecho-Sequenz, 38 Schichten, 20 Wiederholungen) des Gehirns alle zwei Tage nach der Tumorimplantation durchgeführt (n=6 für jede Zelllinie/Zeitpunkt). Zusätzlich erfolgte zu vergleichbaren Zeitpunkten eine time-lapse MRT unter Immuntherapie mit anti-PD-L1 Immuncheckpoint-Inhibition nach Tumorinduktion (n=6 je Zelllinie/Zeitpunkt). 24h vor der time-lapse MRT wurden die Monozyten in vivo durch i.v. Injektion von Ferucarbotran (Resovist) markiert. Einzelne Zellen wurden als punktförmige Hypointensitäten identifiziert und semiautomatisch mit ImageJ/ MATLAB gezählt und verfolgt.

Ergebnisse

Die time-lapse MRT zeigt eine signifikante Veränderung des patrolling-Verhaltens der intravaskulären Monozyten unter Tumorwachstum und insbesondere unter Immuntherapie, jedoch ohne, dass sich signifikante Unterschiede zwischen niedrig- und hoch-maligner Zelllinie zeigten.

Schlussfolgerungen

Die time-lapse MRT ermöglicht die dynamische Beobachtung systemisch patrollierender intravaskulärer Monozyten während des Tumorwachstums und der Immuntherapie und könnte hiermit zukünftig zur dynamischen Evaluation der Monozyteninfiltration in das Tumorbett oder zum Therapiemonitoring eingesetzt werden.
14:50 - 15:15

Diskussion

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