Universität Heidelberg
Medizinische Falultät der Universität Heidelberg

Präventive Bildgebung

Prof. 
                      Dr. med. Ulrike I. Attenberger

Leiterin

Prof. Dr. med. Ulrike I. Attenberger
Tel    0621 383 2067
Fax:  0621 383 1910

 

 

Ärztliche MitarbeiterInnen

Dr. med Jan Hansmann
Miriam Reichert

 

Ziele

Der Funktionsbereich Präventive Diagnostik widmet sich der Entwicklung, Evaluation und klinischen Umsetzung von bildgebenden Verfahren zur Detektion und Quantifizierung früh-pathologischer Veränderungen mit dem Ziel, durch eine dedizierte Bildgebung die therapeutische Modifikation dieser Erkrankungen noch im prä- bzw. frühklinischen Stadium zu erzielen. Spezifische Schwerpunkte werden im Funktionsbereich Präventive Bildgebung dabei zum einen auf die Detektabilität von Frühmanifestationen kardiovaskulärer, muskuloskelettaler und onkologischer Krankheitsbilder gelegt.

 

So kann mittels MR-Angiographie die Gefäßdarstellung nicht-invasiv und für den Patienten gering belastend mit einer hohen räumlichen Auflösung, die eine suffiziente Darstellung auch der schmalkalibrigen Gefäße der Extremitätenperipherie erlaubt, durchgeführt werden. Technische Grundlagen bieten hierfür insbesondere die Kombination der vorteilhaften Signal- respektive Kontrast-zu-Rauschen-Bedingungen bei 3,0 T Feldstärke, dedizierter Spulentechniken und Kontrastmittel. Ein Schwerpunkt der gegenwärtigen Forschung liegt in diesem Zusammenhang in der Fortentwicklung von Niedrigdosisprotokollen durch die optimierte Synergie der genannten Faktoren sowohl für spezifische Gefäßregionen als auch die Ganzkörperangiographie, mit dem Ziel, die zu injizierende Kontrastmitteldosis weiter zu senken und damit die Belastung für den Patienten zu reduzieren. Neben der reinen Dosisoptimierung werden auch native MR-Techniken, die eine Gefäßdarstellung ohne Kontrastmittelinjektion erlauben, klinisch validiert.

 

Neben der rein morphologischen Detektion und Quantifizierung der Folgen arteriosklerotischer Veränderungen durch die MR-Angiographie bildet die hoch-aufgelöste Darstellung von arteriosklerotischen Plaques der Karotiden mit speziellen Oberflächenspulen bei 3,0 T zur Evaluation prädiktiver Parameter einer drohenden Plaqueruptur einen weiteren Schwerpunkt des Funktionsbereichs. Durch ergänzende Flussmessungen können über die rein morphologische Information hinaus durch die Scherkräfte des Blutflusses besonders beanspruchte und dadurch für Gefäßwandveränderungen prädisponierte Gefäßareale analysiert werden.

 

Weitere Themengebiete befassen sich mit der Fortentwicklung und klinischen Implementierung funktioneller Bildgebungsansätze wie der diffusionsgewichteten Bildgebung, der BOLD und der Perfusionsquantifizierung, die ihren Einsatz u. a. in der Detektion frühpathologischer Veränderungen der Nieren als eine mögliche Ursache für Hypertonie finden.

 

Daneben liegt ein weiterer Fokus des Funktionsbereichs auf der Optimierung der (ultra) low-dose CTA zur Detektion von Koronarveränderungen. Mit einer Reduktion der Strahlendosen auf Werte unter der natürlichen Strahlenexposition pro Jahr von weniger als 3 mSv durch den Einsatz neuer CT-Techniken mit prospektiver Triggerung, massiv erhöhtem Tischvorschub und Akquisitionszeiten unter 1 Sekunde kann dieses Verfahren auch für Patienten mit niedriger KHK Prävalenz, wie bspw. jungen Patienten mit neu aufgetretenem Vorhofflimmern, eingesetzt werden.

 

Multikanal-MR-Systeme bei 3,0 T Feldstärke bieten zudem die Basis für die Entwicklung räumlich hochauflösender 3D Sequenzen zur Detektion von Darmkrebsvorstufen. Ziel ist es mit diesen Techniken nicht-invasive, hoch-sensitive und -spezifische Verfahren für die Vorsorge und zielgerichteten endoskopischen Therapien in Kooperation mit der Gastroenterologie zu entwickeln.

 

Ein weiterer Schwerpunkt des Geschäftfeldes der Präventiven Diagnostik liegt in der Erkennung frühdegenerativer Veränderungen des muskuloskelettalen Systems, hier insbesondere im Bereich der Knorpeldegenerationen. Therapeutische Modifikationen des Langzeitverlaufes z. B. durch Knorpelprotektiva oder autologe, matrixgestützte Chondrozytentransplantation (MACT) sind ausschließlich im Frühstadium möglich. Die Detektion von frühpathologischen Veränderungen als auch die Therapiekontrolle nach MACT erfordern jedoch zum einen eine morphologisch extrem hoch aufgelöste Darstellung des Knorpels, zum anderen funktionelle Verfahren zur biochemischen Charakterisierung über parametrische Bilder bspw. mit T2*-gewichteten Sequenzen.

 

Neben diesen klassischen Erkrankungen treten in den letzten Jahren immer mehr neue Problemerkrankungen hervor, die – wenn überhaupt – nur im Frühstadium ihrer Manifestation therapeutisch modifizierbar sind. Dazu zählen insbesondere die demenziellen Erkrankungen wie der Morbus Alzheimer. Daneben werden besondere Anstrengungen unternommen psychiatrische Erkrankungen wie die Schizophrenie, die sich im Jugend- und frühen Erwachsenenalter manifestieren, durch geeignete therapeutische Maßnahmen positiv zu modifizieren. Zusätzlich zur neuropsychologischen Diagnostik erlauben in diesem Zusammenhang vor allem bildgebende Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanztomographie und Positronenemissionstomographie, Frühveränderungen im Rahmen der Demenz nachzuweisen. Der sensitive Nachweis von Frühveränderungen beim Mild Cognitive Impairement mittels funktioneller MRT (3D Volumetrie, Diffusionstensorbildgebung) stellen ebenso wie Neuro-PET-Untersuchungen zur Beurteilung des Hirnmetabolismus bei frühdemenziellen Veränderungen mit 18F-FDG-Glucose-Tracer sowie die Erfassung von schizophrenietypischen Metabolismustern mit 18F-basierten Tracern wie z.B. 18F-DMFP und 18F-MK-9470 ein weiteres Aufgabengebiet des Funktionsbereiches präventive Bildgebung dar.

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Methoden

Modalitäten

Magnetresonanztomographie, Computertomographie, PET-CT

 

Techniken

Magnetresonanztomographie bei 3,0T unter Verwendung dedizierter Mehrelementspulensysteme, alternativer k-Raumakquisitionsverfahren, spezifischer Sequenzen (BOLD, DWI, dynamische MR-Perfusionsmessungen), dedizierter Kontrastmittel und Ganzkörperbildgebung

 

Verfahrensweisen

Detektion von frühpathologischen Veränderungen durch die integrierte Verwendung verschiedener, optimierter morphologischer und funktioneller MRT-Techniken.

Valdierung neuer bildgebender Techniken in Tiermodellen in Kooperation mit dem CKM sowie mit BayerScheringPharma

 

 

 

Inhalte

Vorarbeiten
Umfangreiche Vorarbeiten bestehen zur MR-Angiographie mit den Schwerpunkten Dosisreduktion, dedizierten Mehrelementspulen, alternativen k-Raumtechniken und funktionellen Nieren- sowie Lungenbildgebung

 

Ausgewählte aktuelle Projekte
  • Evaluation spezifischer Protokolle zur Beurteilung der Veränderungen nach MACT
  • Korrelation von pulmonalen Perfusionsdefiziten bei Patienten mit vaskulären und strukturellen Lungenveränderungen in der Dual-Source-CT sowie der MR-Perfusion
  • Evaluation der MR-Koloskopie bei 3 Tesla im Vergleich zum Goldstandard, der endoskopischen Koloskopie
  • Evaluation von „low-dose“ und nativen Techniken für die MR-Angiographie
  • Quantifzierung der GFR in Lebendspendern mittels MR-Perfusionsmessungen im Vergleich zur MAG3-Clearance

 

 

 

Kooperationspartner


Grundlagenforschung

  • Computer Assisted Clinical Medicine – CKM Mannheim
  • Bayer-Schering Pharma

Internationale Partner

  • Texas A&M Institute of Preclinical Studies (TIPS), Texas A&M University
  • The University of Texas Medical Branch (UTMB)

Klinik

  • Medizinische Klinik II,
  • Chirurgische Klinik,
  • Orthopädisch und Unfallchirurgisches Zentrum,
  • Medizinische Klinik I,
  • Medizinische Klinik V,
  • Neurologische Klinik,
  • Zentralinstitut für seelische Gesundheit

 

 

 

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Seitenbearbeiterin: Prof. Attenberger
webmaster: Gerda Link

10-Nov-2016