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Kardiovaskuläre Bildgebung

Kardiovaskuläre Bildgebung mit der Magnetresonanztomographie (MRT)

Die kardiale Magnetresonanztomographie bietet als nichtinvasives, modernes bildgebendes Verfahren die Möglichkeit, innerhalb eines Untersuchungsganges verschiedene Aspekte des  Herzens wie Pumpfunktion, Durchblutung und anatomischer Strukturen wie z.B. der Herzkranzgefäße darzustellen.

 

Gegenüber anderen nichtinvasiven Untersuchungsverfahren zeichnet sich die kardiale MRT dadurch aus, daß sie ohne die Hilfe ionisierender Strahlen und in vielen Fällen auch ohne den Einsatz von Kontrastmittel neben einer morphologisch-anatomischen Bildgebung auch eine Bestimmung funkioneller Parameter (Herzkammer-Volumina, Schlagvolumen, Ejektionsfraktion) ermöglicht.

 

Infolge einer ständigen Weiterentwicklung der Hardware- und Software-Komponenten wurde das räumliche und zeitliche Auflösungsvermögen dieses Verfahrens so optimiert, dass die kardiale MRT mittlerweile für viele klinische Fragestellung als Referenzverfahren etabliert werden konnte. Neben der morphologischen Bildgebung (Grösse der Herzkammern, Lagebeziehungen zu den grossen thorakalen Gefässen, etc.) können regionale und globale Wandbewegungsstörungen z.B. bei Patienten nach Herzinfarkt mit hoher Reproduzierbarkeit zuverlässig erkannt werden. Gleichzeitig kann über eine Visualisierung der Durchblutungsverhältnisse (Perfusionsbildgebung) eine weitere Aussage über den Vitalitätszustand der Herzmuskulatur getroffen werden, was von hohem klinischem Stellenwert im Rahmen der Therapiefindung bei Patienten mit manifester koronarer Herzerkrankung (KHK) ist.

Ein weiterer Aspekt ist die Darstellung angeborener bzw. erworbener Herzfehler, wovon insbesondere Kinder profitieren, da therapierelevante Entscheidungen auf eine für den Patienten schonenden Weise getroffen werden können. Zusätzlich zeichnet sich die kardiale MRT durch das Potential aus, funktionelle und oft hämodynamisch relevante Aussagen z.B. in Zusammenhang mit einer nicht mehr exakt schliessenden Herzklappe (Insuffizienz) bzw. einer infolge von Verkalkungen nicht mehr ausreichend öffnenden Herzklappe (Stenose) treffen zu können.

 

Auch die Darstellung von Tumoren bzw. grösseren Blutgerinnseln (Thrombus) im Bereich der Herzkammern gehört zu einer Domäne der MRT, da mit Hilfe unterschiedlicher Bildgebungsverfahren (Sequenztechniken) eine Gewebecharakterisierung ermöglicht wird.

 

Myokardfunktion

Die mit Geräten der neusten Generation (1.5 T, Magnetom Sonata, Siemens) zu erzielende Bildqualität sowie das durch die Verwendung schneller Sequenzen zu realisierende räumliche und zeitliche Auflösungsvermögen erlauben neben der detaillierten anatomischen Bildgebung auch eine funktionelle Beschreibung des Herzens. Klinisch relevante Funktionsparameter wie enddiastolisches und endsystolisches Volumen (EDV, ESV), Schalgvolumen (SV) und Ejektionsfraktion (EF) können genauso wie Wandbewegungsstörungen in Ruhe und unter pharmakologischer Stimulation (Stress-MRT) detektiert werden.

 

Myokardiales Tagging

Mit dem myokardialen Tagging steht eine seit vielen Jahren in der Erprobung befindliche Technik der MR-Bildgebung zur Verfügung, die es möglich macht, regionale Wandbewegungen quantitativ zu erfassen und das systolische Kontraktionsmuster zu analysieren. Translations- und Rotationsmuster des linken Ventrikels während der Systole sowie Diastole können berechnet werden und eventuell visuell qualitativ (noch) nicht nachweisbare Wandbewegungsstörungen frühzeitig detektiert werden. Bisherige Applikationen bei 1.5 Tesla waren insbesondere durch ein diastolische "fading" limitiert, worunter ein über den gesamten Herzzyklus kontinuierlich abnehmendes Signal der initial generierten "tag"-Linien zu verstehen ist. Bei diastolisch abnehmendem Kontrast-zu-Rausch (CNR) Verhältnis zwischen dem einzelnen Tag und Myokard ist eine Analyse diastolischer Relaxationsstörungen nicht zuverlässig durchführbar. Unter Verwendung höherer magnetischer Feldstärken (3.0 Tesla) kann dieses Problem umgangen werden, da ein primär höheres Signal-zu-Rauschen (SNR) mit konsekutiv höheren CNR der Tag-Linien gegenüber dem umgebenden Myokard resultiert und ein längeres Persistieren auch eine quantitative Analyse in spätdiastolischen Bildern sicherstellt. An Probanden wurde eine herkömmliche GRE-Flash 2D-Sequenz unter Variation von Flipwinkel, Schichtdicke und Tag-Liniendicke optimiert und intraindividuelle Vergleichsmessungen bei 1.5 Tesla durchgeführt. Neben einer qualitativen visuellen Bildanalyse wurde in unserem Institut der theoretisch zu erwartende Vorteil bei höherer Feldstärke mit Hilfe folgender Parametern quantifiziert: CNR, SNR sowie relativer Kontrast Tag gegenüber Myokard (RCMT).

  

Myokardperfusion

Neue, ultraschnelle MR Techniken ermöglichen die nichtinvasive Bestimmung der Durchblutungsverhältnisse des Herzmuskelgewebes bei Patienten mit Verdacht auf eine Minderdurchblutung (KHK). Durch Analyse der Perfusionsmuster sowie der zu bestimmenden unterschiedlichen Signalintensitäten nach Gabe (Applikation) eines Kontrastmittels (KM) in eine periphere Armvene lassen sich minderdurchblutete Herzmuskelareale einem hochgradig eingeengten bzw. verschlossenen Koronargefäss zuordnen.

   

Myokardvitalität

Kombinierte Untersuchungsansätze aus morphologischer, funktioneller und Perfusionsbildgebung ermöglichen die Vitalitätsdiagnostik mittels MRT zur Therapiefindung bei Patienten mit KHK. Neben den o.g. Wandbewegungsanalysen in Ruhe und unter Stress-Stimulation (Dobutamin- bzw. Dipyridamol-Stress-MRT) können Perfusionsmuster sowie die KM-Dynamik insbesondere unter Berücksichtigung der späten KM-Anreicherung ("late enhancement") genutzt werden, Hinweise auf viatales bzw. avitales (Narbengewebe) Herzmuskelgewebe zu gewinnen. Da avitales Muskelgewebe als irreversibel geschädigt bezeichnet werden muss, lassen sich hieraus wichtige Informationen vor einer geplanten Therapie (Ballondilatation, Bypass-OP) gewinnen.

   

Magnetresonanz-Koronarangiographie

Mit Hilfe moderner Navigator-Techniken ist heute die Darstellung des proximalen, epikardial verlaufenden Drittels der Koronararterien klinisch möglich. Dabei können Anomalien im Bereich der Koronararterienabgänge ebenso wie hochgradige Lumeneinengungen (Stenosen) sowie Gefässverschlüsse diagnostiziert werden. Mit Hilfe von Fluss-sensitiven Techniken ist eine Beurteilung des Blutflusses in den Koronararteien sowie postoperativ in Bypass-Gefässen möglich. Damit können Rückschlüsse auf das Vorliegen von hochgradigen Stenosen bzw. kompletten Verschlüssen gezogen werden. Die Beurteilung der weiter peripher gelengenen Anteile der Koronararterien zeichnet sich durch eine hohe Anfälligkeit gegenüber Artefakten aus und befindet sich derzeit noch im Stadium der klinischen Erprobung. Zusätzlich müssen lange Untersuchungszeiten sowie die Nichtdurchführbarkeit der Untersuchung bei Patienten mit Herzschrittmacher bzw. Koronarstents berücksichtigt werden.

   

Periphere Magnetresonanz-Angiographie

Sowohl die grossen thorakalen Gefässe (Aorta, Lungenarterien, etc.) als auch die Bauchschlagader (Aorta abdominalis) sowie die Becken-Bein-Gefässe lassen sich mit Hilfe der MR-Angiographie (MRA) nach Applikation von Kontrastmittel (Gadolinium-haltige KM) untersuchen. Dabei können anatomische Varianten, Gefässveränderungen infolge von Verkalkungen bzw. umschriebene Gefässerweiterungen (Aneurysma) als auch komplette Gefässverschlüsse nachgewiesen werden. Nicht zuletzt der Einsatz spezieller Oberflächenspulen führte zu einer deutlichen Verbesserung der Bildqualität, so dass die diagnostische Bildgebung in vielen Fällen ausschliesslich mit Hilfe der MRA erfolgt und eine bisher notwendige invasive Katheterangiographie abgelöst hat.

 

 

 

 

 


 

 


 

 

 

 

 


 






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