Lungendiagnose aus der Röhre
Bislang wurde Magnetresonanztomografie zur Erkennung von Lungenkrankheiten kaum eingesetzt, obwohl die Technologie genauere Erkenntnisse hinsichtlich Entzündungen liefern kann. Ein Linzer Forschungsprojekt will das nun ändern.
Hinter dem Oberbegriff „interstitielle Lungenerkrankungen“verbirgt sich eine Vielzahl unterschiedlicher Krankheiten, die zu Schädigungen des Lungengewebes führen. Eine gängige Unterscheidung bei interstitiellen Lungenerkrankungen ist jene zwischen Erkrankungen unbekannter und bekannter Ursache. Zu den bekannten Ursachen zählen insbesondere Entzündungen, die ein starkes Wachstum von Bindegewebe und in der Folge eine Narbenbildung in der Lunge verursachen – in diesem Fall wird von einer Lungenfibrose gesprochen.
Die Diagnose erfolgt meist mittels Computertomografie (CT), sie gilt als Goldstandard bei dieser Art von Krankheiten. „Das Problem dabei ist, dass entzündliche Prozesse aufgrund der technischen Gegebenheiten der Computertomografie nicht optimal für den Radiologen erkennbar sind“, erklärt Mario Scheweder, Forscher an der Fachhochschule Gesundheitsberufe Oberösterreich. Er ist Teil eines kooperativen Projekts, an dem neben der FH auch das Zentrale Radiologie Institut des Kepler-Universitätsklinikums Linz sowie die Medizinische Fakultät der Johannes-Kepler-Universität (JKU) beteiligt sind.
Ziel der drei Linzer Einrichtungen ist es, ein praxistaugliches Verfahren für Diagnose und Verlaufskontrolle interstitieller Lungenerkrankungen mittels Magnetresonanztomografie (MRT) zu entwickeln. Das knapp zweijährige Projekt läuft noch bis Ende 2023.
Magnetresonanz unüblich
„Die Lunge ist eigentlich nicht die Domäne der MRT“, sagt Scheweder. Das liege vor allem an der Atmung des Patienten. Eine Magnetresonanz-Untersuchung dauert wesentlich länger als ein Computertomografie-Scan, da hierbei umfangreiche Sequenzen an elektromagnetischen Signalen ausgesendet werden. Durch die Bewegung des Brustkorbs und das permanente Ein- und Ausfließen von Atemluft, wird die Bildqualität stark beeinträchtigt.
Für den Einsatz von Magnetresonanz bei der Diagnose und Verlaufskontrolle von Lungenkrankheiten spricht hingegen die hohe Sensibilität dieser Technologie für Flüssigkeiten. Das Vorliegen ebensolcher ist nämlich ein deutlicher Hinweis auf eine Entzündung und damit die Ursache der Krankheit. Mittels Computertomografie lassen sich zwar sehr präzise die Lungengerüsterkrankungen selbst erkennen, aber nicht, ob ein Entzündungsprozess als Ursache vorliegt.
„Die Idee ist, von einem CT-Befund auszugehen und mittels MRT ergänzend zu untersuchen, ob Flüssigkeitsansammlungen zu erkennen sind, die auf eine Entzündung hinweisen“, erklärt Scheweder. Ein Plus einer MRT ist außerdem, dass sie mit Magnetfeldern arbeitet, deren Wirkung auf den Körper nach derzeitigem Wissensstand unbedenklich ist. Eine Computertomografie nutzt dagegen Röntgenstrahlung, stellt also stets eine gewisse Belastung für den Körper dar, besonders wenn sie in regelmäßigen Abständen wiederholt werden muss.
Atmung erschwert Messung
Mit verschiedenen Ansätzen soll das Problem der Atmung gelöst werden. Möglich sind zum Beispiel Phasen, bei denen Patientinnen und Patienten kurzzeitig die Luft anhalten. Ein anderer Ansatz versucht die Atembewegung des Patienten aus den Bilddaten herauszurechnen, bis brauchbare Aufnahmen entstehen. Erste Messungen an Betroffenen haben die Projektpartner bereits durchgeführt. Ausgehend von diesen Bilddaten werden sukzessive Adaptierungen durchgeführt. Die technische Machbarkeit ist dabei allerdings nur eine Seite der Medaille.
„Wenn eine Untersuchung zu lange dauert, ist sie für den klinischen Alltag nicht brauchbar“, meint Scheweder. Die technische Umsetzung wird deshalb in enger Abstimmung mit den Anforderungen seitens der Radiologie erarbeitet.
Am Ende des Projekts soll ein definierter Untersuchungsablauf stehen, der als zusätzliche Funktion im Speicher des MRT-Geräts hinterlegt ist. Im konkreten Fall kommt ein Gerät mit einer Feldstärke von 1,5 Tesla zum Einsatz. Die Anwendung ist als möglichst effiziente und zugleich auf den Untersuchungsgegenstand Lunge abgestimmte Abfolge an Signalen konzipiert, samt den zugehörigen Signalparametern. Die komplette Untersuchung wird dennoch etwa eine Stunde Aufenthalt in der Röhre erfordern, schätzt Scheweder. Ärzten und Ärztinnen soll die detailliertere Diagnostik eine bessere Entscheidungsgrundlage für die nachfolgende Behandlung liefern.