Gewebeschäden des Herzmuskels bis ins Detail sichtbar

Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Max-Delbrück Centrums für Molekulare Medizin (MDC) konnten erstmalig bei einer größeren Gruppe herzkranker Patienten kardiale Magnetresonanztomographie an einem 7 Tesla MRT-Scanner anwenden.

Die Aufnahmen des innovativen Hochleistungsgerätes zeigen das schlagende Herz in besonders hoher Auflösung. Details, die wertvolle Informationen über den Zustand des Herzmuskelgewebes geben, werden hierbei sichtbar. So lassen sich bei Patienten, die an einer Verdickung des Herzmuskels leiden, selbst kleinste Veränderungen im Muskelgewebe nachweisen, wie im aktuellen Fachmagazin PLOS ONE* veröffentlicht ist.

Die kardiovaskuläre Magnetresonanztomographie (Kardio-MRT) wird zu einer Schlüsseltechnologie bei der Feindiagnostik von Herzmuskelerkrankungen. Dabei entwickelt sich das Bildgebungsverfahren beständig weiter und ist in der Lage, immer genauere Details von gesundem und erkranktem Gewebe abzubilden, auch bei normaler Herzleistung.

Veränderungen oder Schäden des Herzmuskels lassen sich so besser erkennen und bewerten, beispielsweise bei Patienten mit einer genetisch bedingten Verdickung der linken Herzkammer, einer Hypertrophen Kardiomyopathie (HCM). Aufgrund der Gewebedifferenzierung im Herzmuskelbereich werden am leistungsstarken 7-Tesla-Scanner Mikrostrukturen sichtbar, darunter krankhafte Veränderungen oder Vertiefungen in der Muskulatur.

Im klinischen Einsatz sind derzeit 1,5 und 3,0 Tesla MRT-Scanner. Weiterentwickelte 7-Tesla-Geräte liefern bei höherer Feldstärke deutlich höher aufgelöste Aufnahmen. Die meisten dieser neuartigen Scanner sind noch nicht für die klinische Anwendung, aber im Rahmen von Forschungsarbeiten zertifiziert. Weltweit sind erst fünf Zentren in der Lage, das schlagende Herz auf diese Weise darzustellen. Die große Herausforderung des Kardio-MRT ist es, ein Organ abzubilden, das sich in stetiger Bewegung befindet.

Die Wissenschaftler um Prof. Dr. Jeanette Schulz-Menger, Leiterin der Hochschulambulanz für Kardiologie am Experimental and Clinical Research Center (ECRC), einer gemeinsamen Einrichtung der Charité und des MDC sowie Leiterin der Gruppe Kardiale MRT am ECRC in Kooperation mit dem HELIOS Klinikum Berlin-Buch, haben nun weltweit zum ersten Mal das Potential der neuen Technologie für HCM-Patienten geprüft:

„Unser Ziel war es, die Möglichkeiten eines 7-Tesla-Scanners bei Patienten mit einer Hypertrophen Kardiomyopathie einzusetzen und zu prüfen, ob kleinste morphologische Auffälligkeiten aufgezeigt werden können,“ so die Kardiologin. Den Forschern ist es gelungen, winzige Vertiefungen im Muskelgewebe, sogenannte myokardiale Krypten, nachzuweisen, die am klinischen Gerät dort nicht erkennbar waren.

Ermöglicht wurde dies durch eine enge Kooperation mit der Berlin Ultrahigh Field Facility (B.U.F.F.) am MDC unter der Leitung von Prof. Dr. Thoralf Niendorf. Gemeinsam haben die Wissenschaftler Patienten mit verdickter Herzmuskulatur am 7-Tesla-Gerät mit 2D CINE-Bildgebung wie auch am herkömmlichen 3-Tesla-Gerät gescannt und die Aufnahmen des Herzens verglichen. Zusätzlich sind gesunde Vergleichspersonen mithilfe der neuen Geräte-Generation untersucht worden.

Nach Auswertung aller Daten kommen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass eine Untersuchung am 7-Tesla-MRT bei Patienten mit Hypertropher Kardiomyopathie sinnvoll sein kann. „Bei sieben von dreizehn Patienten konnten wir kleinste Vertiefungen im Muskelgewebe der linken Herzkammer gut sichtbar nachweisen“, sagt Dr. Marcel Prothmann, Erstautor der Studie. „Das räumlich hochauflösende Verfahren ist ein Qualitätssprung in der Bildgebung. Es ermöglicht eine detaillierte Visualisierung struktureller Veränderungen innerhalb von Abschnitten ausgedehnter Herzmuskelverdickung“, so der Mediziner. Die präzisen Abbildungen können dazu beitragen, genauere Aussagen über die Ursachen einer Herzinsuffizienz oder anderer Erkrankungen des Herzens zu treffen.

*Prothmann M, von Knobelsdorff-Brenkenhoff F, Töpper A, Dieringer MA, Shahid E, Graessl A, et al. (2016) High Spatial Resolution Cardiovascular Magnetic Resonance at 7.0 Tesla in Patients with Hypertrophic Cardiomyopathy – First Experiences: Lesson Learned from 7.0 Tesla. PLoS ONE 11(2): e0148066. doi:10.1371/journal.pone.0148066

Kontakt:
Prof. Dr. Jeanette Schulz-Menger
Experimental and Clinical Research Center (ECRC)
Campus Berlin Buch
Charité – Universitätsmedizin Berlin
t: +49 30 450 553 749
jeanette.schulz-menger@charite.de

http://www.charite.de
http://www.charite.de/forschung/themen_forschung/praezise_bilder_aus_dem_herzen/
https://www.mdc-berlin.de/8162346/de/ecrc
https://www.mdc-berlin.de/13565996/en/ecrc/Ultrahigh_Field_MR