Validierung der ventilations-gewichteten Fourier Dekompositions MRT bei COPD Patienten zur Messung der regionalen Lungenfunktion

Zielsetzung:

Die klinische Beurteilung des Krankheitsverlaufes der COPD Patienten erfolgt im Wesentlichen durch den Lungenfunktionstest. Dieser ist jedoch nur ein globaler Test für die Lungenfunktion. In den letzten Jahren ist daher die Evaluierung der regionalen Lungenfunktion für ein verbessertes Monitoring von COPD Patienten von zunehmendem Interesse. Regionale Ventilationsdarstellung mittels hyperpolarisierten Gasen und Fluor-Sauerstoffgemischen im MRT ist beschrieben worden, jedoch technisch aufwendig und kostspielig. Kostengünstiger und technisch einfacher ist die regionale Ventilationsanalyse mittels Fourier Dekomposition (FD-MRT). Ziel dieser Studie war es, zu evaluieren, ob die regionale fraktionelle Ventilation der FD-MRT mit der dynamischen Fluorgas-MRT und dem Lungenfunktionstest korreliert.

Material und Methodik:

Acht Patienten mit COPD wurden im 1,5 T MRT untersucht. 4 repräsentative koronare Schichten der Lunge wurden mit einer 2D GRE FLASH Sequenz in freier Atmung akquiriert. Nach Anwendung eines Registrierungsalgorithmus wurde die fraktionelle Ventilation (FV) errechnet. Zusätzlich wurde die regionale Ventilation mittels Fluor-Washout nach der Inhalation von 30 l eines Gasgemisches mit 79% Fluorgas (C3F8) und 21% Sauerstoff untersucht und korrespondierende Schichten ausgewählt. Auch wurde ein Lungenfunktionstest durchgeführt. Die ermittelten Messwerte wurden mittels Spearman-Korrelation verglichen.

Ergebnisse:

Sowohl die mittels FD-MRT ermittelte regionale fraktionelle Ventilation als auch die mittels Fluor ermittelte fraktionelle Ventilation korrelierten mit der FEV1: FV-FD vs. FEV1 r = 0,76 p = 0,03; FV-Fluor vs. FEV1 r = 0,81 p = 0,02). Die mittels FD-MRT ermittelte regionale fraktionelle Ventilation als auch die mittels Fluor ermittelte fraktionelle Ventilation korrelierten ebenfalls signifikant: FV-FD vs. FV-Fluor r = 0,93 p = 0,0009.

Schlussfolgerungen:

Die ventilationsgewichtete FD-MRT ermöglicht eine kostengünstige und strahlungsfreie regionale Quantifizierung der fraktionellen Ventilation bei Patienten mit COPD.