Forschungsprojekte

​Software-Tool zur Analyse multiparametrischer MR-Bilddaten der Prostata
Analysis tool for the multiparametric evaluation of prostate MRI data

Dr. rer. nat. Harald Busse (harald.busse@medizin.uni-leipzig.de), Josephin Otto, Dipl.-Phys. Gregor Thörmer, Dr.-Ing. Nikita Garnov, Prof. Dr. med. Lars-Christian Horn, Prof. Dr. med. Thomas Kahn, Dr. med. Michael Moche (michael.moche@medizin.uni-leipzig.de)

Eine multiparametrische MRT-Untersuchung der Prostata umfasst unterschiedlich gewichtete Bilddaten - gemäß T2-Relaxation (T2w), Diffusion der Wassermoleküle (DWI), dynamischer Kontrastmittelverteilung (DCE) oder chemischer Verschiebung (CSI) - und liefert oft mehrere hundert Bilder bzw. MR-Spektren. Zur übersichtlichen Auswertung dieser Daten wurde eine maßgeschneiderte Software entwickelt und klinisch erprobt. Zur Auswertung kamen 3-T-MRT-Daten von Patienten mit einem bioptisch gesicherten Prostatakarzinom vor radikaler Prostatektomie. Obwohl die Anwendung nicht die gesamte Funktionalität kommerzieller Produkte anbieten kann, erlaubt sie einen benutzerfreundlicheren Zugang zu den komplementären Bildinformationen als die Standardwerkzeuge auf einer normalen Auswertekonsole. Die Validität der abgeleiteten 2DParameterkarten (ADC, Perfusion und Metabolitenverhältnisse) kann vom Anwender unmittelbar über eine graphische Anzeige der entsprechenden Ausgangsdaten überprüft werden. Desweiteren kann die Software (über IDL Runtime Environment) auf beliebigen Rechnern installiert werden.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Drittmittel (BMBF: Technologie-Initiative Molekulare Bildgebung - MoBiTech)

System für navigierte Prostatabiopsien in einem 3T-MRT-Scanner
System for navigated biopsies of the prostate in a 3T MR scanner

Dr. rer. nat. Harald Busse (harald.busse@medizin.uni-leipzig.de), Dr.-Ing. Nikita Garnov, Dipl.- Phys. Gregor Thörmer, Josephin Otto, Prof.

Bei Patienten mit Verdacht auf Prostatakarzinom erfolgt zur histologischen Abklärung üblicherweise eine ultraschall-gestützte transrektale (TRUS) Fächerbiopsie. Damit können mittlerweile deutlich mehr Prostatatumoren in therapierbaren Stadien entdeckt werden als noch vor wenigen Jahrzehnten. Ein negativer TRUS-Befund schließt jedoch einen Tumor nicht aus, da dieses Verfahren eine relativ hohe Anzahl falsch-negativer Befunde aufweist. Das liegt maßgeblich daran, dass die TRUS-Biopsie auf Grund der fehlenden Darstellung der Prostatasubstruktur die Biopsieproben zwar über das Organ verteilt jedoch in ungezielter Form entnimmt. Im Gegensatz dazu erlaubt eine MR-gestützte Biopsie eine gezielte Punktion bildmorphologisch verdächtiger Areale. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern (Localite und Invivo GmbH) wurde nun ein innovatives System entwickelt, welches an einer kommerziellen Biopsieeinheit eine virtuelle Echtzeit-Navigation ermöglicht und die Genauigkeit und Workflow derartiger Eingriffe verbessern soll. Nach einer methodisch-technischen Erprobung in Phantomexperimenten wurde das System an ersten Patienten angewandt.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Drittmittel (BMBF: Technologie-Initiative Molekulare Bildgebung - MoBiTech)

Wertigkeit der C-Bogen-Computertomographie (CB-CT) nach lipiodolunterstützter transarterieller Chemoembolisation (TACE) der Leber
Value of C-arm CT after transarterial chemoembolization (TACE) with lipiodol in the liver

Dr. med. Michael Moche (moche@medizin.uni-leipzig.de), Dr. rer. nat. Harald Busse, Dr. rer. nat. Dieter Gosch, Prof. Dr. med. Thomas Kahn

Bei der TACE der Leber muss das verwendete Chemoembolisat möglichst selektiv in den Leberarterienast eingebracht werden, der den Tumor versorgt. Um die erfolgreiche Applikation zu dokumentieren und Komplikationen auszuschließen, wird in der Regel ein Tag nach lipiodolunterstützter TACE eine native Computertomographie (CT) durchgeführt. In diesem Projekt soll der Nutzen der CB-CT unmittelbar nach TACE im Vergleich zur konventionellen CT untersucht werden. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Beurteilung der Embolisatverteilung mit Hilfe der CB-CT mit der aus der konventionellen CT gleichwertig ist (außer bei sehr adipösen Patienten) und damit auf die Kontroll-CT am nächsten Tag verzichtet werden kann. Bei schlechter Tumorvaskularisation kann die CB-CT während der Intervention im Vergleich zur alleinigen DSA die Zielregion des Embolisats genauer darstellen und zu einer besseren Behandlung beitragen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Klinische Anwendung eines Navigationssystems für perkutane Eingriffe an einem geschlossenen 1,5T-MRT-Scanner
Clinical application of a navigation system for percutaneous interventions in a closed-bore 1.5T MR scanner

Dr. med. Michael Moche (moche@medizin.uni-leipzig.de), Jochen Fuchs, Dr.-Ing. Nikita Garnov, Dipl.-Phys. Gregor Thörmer, Prof. Dr. med. Thomas Kahn, Dr. rer. nat. Harald Busse

Aufgrund ihres exzellenten Weichteilkontrastes und der länger andauernden Kontrastmittelwirkung bietet sich MRT als Alternative zur CT für minimalinvasive, perkutane Interventionen an, insbesondere wenn eine Abgrenzung von Läsionen mit anderen bildgebenden Modalitäten schwierig ist. In unserer Klinik wurde ein Assistenzsystem implementiert, bei dem die Intervention nach Herausfahren des MR-Tisches erfolgt. Dieses flexible, an verschiedene Körperregionen adaptierbare System zeichnet sich durch seinen kompakten Aufbau und ein intuitives Führungskonzept aus. Mittlerweile wurde das System in etwa 100 Fällen für Biopsien in verschiedenen Körperregionen sowie für die Nadelplatzierung bei Radiofrequenzablationen der Leber eingesetzt. Die Auswertung der diagnostischen Genauigkeit und der Interventionszeiten erfolgt getrennt nach Eingriffen in unbewegten und bewegten Organen wie speziell der Leber.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

​Suszeptibilitätsgewichtete 3-Tesla-MRT zerebraler Kerngebiete von Patienten mit idiopathischem Parkinson-Syndrom
Susceptibility-weighted 3-Tesla MRI of the cerebral nuclei in patients with idiopathic Parkinson's disease

Dr. med. Dominik Fritzsch (frid@medizin.uni-leipzig.de), Matthias Oberbeck, Prof. Dr. Johannes Schwarz (Klinik für Neurologie), Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann

Ziel des Projektes ist es, in einer prospektiven Untersuchung herauszufinden, inwieweit Signalunterschiede in Basalganglien, Thalamus und Mittelhirn bei idiopathischem Parkinson-Syndrom (IPS) mittels suszeptibilitätsgewichteter Bildgebung (SWI) bei 3 Tesla im Vergleich zu einer Kontrollgruppe vorliegen. Dazu werden prospektiv Patienten mit IPS sowie alters- und geschlechtsgepaarte Kontrollen im 3-Tesla-MRT mit suszeptibilitätsgewichteten Sequenzen untersucht und die relativen Signalintensitäten (SI) von Putamen, Pallidum, Nc. caudatus, Thalamus, Nc. ruber und Substantia nigra ermittelt. Referenzregionen sind der Liquor im Seitenventrikel-Vorderhorn und das Splenium des Balkens. Die regionalen Mittelwerte der relativen SI der untersuchten Gruppen werden anschließend verglichen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Charakterisierung lakunärer Infarkte im zeitlichen Verlauf in der MRT
Characterization of the progression of lacunar stroke with MRI

Dr. med. Dominik Fritzsch (frid@medizin.uni-leipzig.de), Kati Blisse, Dr. med. Carsten Hobohm (Klinik für Neurologie), Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann

Im Projekt wird untersucht, wie sich lakunäre Hirninfarkte im zeitlichen Verlauf in verschiedenen MRT-Sequenzen verändern. Dazu wurden Patienten an den Tagen 0, 8 und 90 nach einem Schlaganfall im MRT mit einem speziellen Schlaganfallprogramm untersucht. Zu den verwendeten Sequenzen gehören eine diffusionsgewichtete Sequenz (DWI), strukturelle T2-gewichtete Sequenzen (Flair, T2*), eine dynamische, suszeptibilitätsbasierte, kontrastmittelgestützte Perfusionssequenz (PWI), eine TOF-MR-Angiographie der intracraniellen und eine kontrastmittelgestützte MRA der extrakraniellen, hirnversorgenden Gefäße. Die Auswertung der Daten erfolgt in Hinblick auf Veränderungen der Größe, Signalintensitäten und Perfusion der Infarktareale im zeitlichen Verlauf in den einzelnen MRT-Sequenzen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Entwicklung zerebraler Läsionen in der MRT nach akuter Ischämie im definierten kurzfristigen Verlauf unter konservativer Therapie
Short-term progression of cerebral lesions after acute ischemia under conservative therapy with MRI

Dr. med. Dominik Fritzsch (frid@medizin.uni-leipzig.de), Jasmin Gragert, Dr. med. Carsten Hobohm (Klinik für Neurologie), Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann

Im Projekt wird untersucht, inwieweit bei Patienten mit der Klinik einer akuten zerebralen Durchblutungsstörung und mit Kontraindikationen bezüglich einer systemischen oder lokalen Lysetherapie eine akute Ischämie oder ein Infarkt initial oder verzögert im MRT nachweisbar sind und wie sich initial detektierte ischämische Läsionen im Verlauf über 7 Tage anhand definierter Kriterien im MRT verhalten. Es wird die Inzidenz weiterer früher ischämischer Läsionen unter konservativer Therapie im Kontrollintervall untersucht. Dazu werden Patienten mit den klinischen Zeichen einer akuten zerebralen Durchblutungsstörung am MRT mit einem speziellen Schlaganfallprogramm untersucht. Zu den verwendeten Sequenzen gehören eine diffusionsgewichtete Sequenz (DWI), strukturelle T2-gewichtete Sequenzen (Flair, T2*), eine dynamische, suszeptibilitätsbasierte, kontrastmittelgestützte Perfusionssequenz (PWI), eine TOF-MR-Angiographie der intracraniellen und eine kontrastmittelgestützte MRA der extrakraniellen hirnversorgenden Gefäße. Die Untersuchung wird eine Woche nach der initialen MRT wiederholt. In die Bewertung fließen die Verteilung der Läsionen nach vaskulären Territorien, die daraus abgeleitete ätiologische Charakterisierung der Läsionen, Perfusionsdefizite, die Verbindung mit zerebralen Blutungen und der extra- und intrakranielle Gefäßstatus ein. Morphologischer und funktioneller Status und Verlauf akuter bzw. subakuter ischämischer Läsionen werden mit dem klinischen Alter der Läsion und dem kurzfristigen klinischem Verlauf korreliert.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Suszeptibilitätsgewichtete 3-Tesla-MRT zerebraler Kerngebiete von Patienten mit Morbus Wilson
Susceptibility-weighted 3-Tesla MRI of the cerebral nuclei in patients with Wilson's disease

Dr. med. Dominik Fritzsch (frid@medizin.uni-leipzig.de), Maximilian Philipp, Dr. med. Peter Günther (Klinik für Neurologie), Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann.

Ziel der Untersuchung ist es, herauszufinden, inwieweit Signalunterschiede in Basalganglien, Thalamus und Mittelhirn bei idiopathischem Patienten mit M. Wilson mittels suszeptibilitätsgewichteter Bildgebung (SWI) bei 3 Tesla im Vergleich zu Kontrollen vorliegen. Dazu werden prospektiv Patienten mit M. Wilson sowie alters- und geschlechtsgepaarte Kontrollen im 3 Tesla-MRT mit suszeptibilitätsgewichteten Sequenzen untersucht und die relativen Signalintensitäten (SI) von Putamen, Pallidum, Nc. caudatus, Thalamus, Nc. ruber und Substantia nigra ermittelt. Referenzregionen sind der Liquor im Seitenventrikel-Vorderhorn und das Splenium des Balkens. Die regionalen Mittelwerte der relativen SI der untersuchten Gruppen werden anschließend verglichen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Suszeptibilitätsgewichtete 7-Tesla-MRT zerebraler Kerngebiete von Patienten mit Morbus Wilson und Vergleich mit einer Bildgebung bei 3 Tesla
Susceptibility-weighted 7-Tesla MRI of the cerebral nuclei in patients with Wilson's disease and comparison with 3-Tesla MRI

Dr. med. Dominik Fritzsch (frid@medizin.uni-leipzig.de), Dr. med. Peter Günther (Klinik für Neurologie), Dr. Andreas Schäfer, Dr. Robert Trampel, Prof. Dr. Robert Turner (Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften), Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann.

Bei Patienten mit M. Wilson und neurologischer Verlaufsform werden im MRT in der Regel Signalveränderungen vor allem in den Stammganglien in T2-gewichteten Aufnahmen gefunden. Im fortgeschrittenen Stadium kommt es auch zu Atrophien. Mit Hilfe eines 7T-MRT soll bei 10 Patienten mit M. Wilson, die bereits eine MRT-Untersuchung bei 3 Tesla hatten, mit suszeptibilitätsgewichteten Sequenzen untersucht werden, ob durch die höhere Feldstärke auch bei bisher neurologisch asymptomatischen Patienten bzw. bei neurologisch nur gering betroffenen Patienten Hinweise auf Kupferablagerungen in den Basalganglien gefunden werden können. Zur besseren Differenzierung zwischen dia- und paramagnetischen Ablagerungen erfolgt zusätzlich eine Quantifizierung (Mapping) der T1-Relaxationszeit im Zielgebiet. Dazu werden die Aufnahmen mit den bereits erhobenen Datensätzen der 3 Tesla-Untersuchung verglichen. Außerdem erfolgt der Abgleich mit den 7-Tesla-Bilddaten von alters- und geschlechtsgepaarten Kontrollen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Rekanalisationsrate und klinische Ergebnisse bei der Behandlung von Patienten mit akuten zerebralen Gefäßverschlüssen mittels mechanischer Rekanalisation im Vergleich zur intraarteriellen Lysetherapie
Recanalization rate and clinical results in the treatment of patients with acute cerebral vascular occlusions with mechanical recanalization compared to intra-arterial thrombolysis

Dr. med. Dominik Fritzsch (frid@medizin.uni-leipzig.de), Bettina Kramer, Donald Lobsien, Dr. med. Carsten Hohbohm (Klinik für Neurologie), Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann.

Mechanische Rekanalisationsverfahren mit verschiedenen Instrumenten (Absaugkatheter, Stentretriever) gewinnen in den letzten Jahren bei der Behandlung des akuten ischämischen Schlaganfalls zunehmend an Bedeutung. Bereits seit den 80er Jahren wird die lokale intraarterielle Thrombolyse erfolgreich bei proximalen Verschlüssen der Hirngefäße angewendet. Mit Hilfe der neuen mechanischen Thrombektomiesysteme gelingt nun die Wiedereröffnung der betroffenen Gefäßabschnitte noch schneller bzw. effektiver. Allerdings sind auch die Komplikationsraten etwas höher. Entscheidend für den betroffenen Patienten ist jedoch das klinische Outcome. Daher sollen die intraarteriellen Rekanalisationeingriffe der Abteilung Neuroradiologie, ob nun mit rein intraarterieller Actilysegabe oder aber unter Verwendung eines mechanischen Thrombektomiesystems der letzten 3 Jahre untersucht und hinsichtlich Rekanalisationsraten und Patientenoutcome verglichen und geprüft werden, inwieweit der höhere Aufwand und die höheren Kosten der neuen Verfahren gerechtfertigt sind.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Langzeit, multimodales MR-Monitoring fokaler zerebraler Ischämien im Schafmodell bei 3T
Longterm multimodal MR monitoring of focal cerebral ischemia in a sheep model at 3T

Donald Lobsien (donald.lobsien@medizin.uni-leipzig.de), Johannes Bolze (IZI Fraunhofer), Björn Nitzsche (IZI Frauenhofer), Antje Dreyer (IZI Frauenhofer), Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann

Werden im Tierversuch nach einer experimentell induzierten zerebralen Ischämie mesenchymale Stammzellen (MSC) systemisch appliziert, können therapeutisch sinnvolle regenerative Effekte beobachtet werden. Nach ersten positiven Ergebnissen mit MSC behandelter Schafe, bei denen eine Ischämie durch einen operativ erzeugten Verschluss der Arteria cerebri media induziert wurde, sollen die Läsionen nichtinvasiv im Langzeitversuch über ein Zeitfenster von einem halben Jahr bei 3T kontrolliert werden. Hinsichtlich der Entwicklung von initialer Ischämie bis zum chronischen Parenchymdefekt werden die sequentiellen 3T-Aufnahmen von Therapie- und Kontrollgruppe (mit bzw. ohne periphervenös injiziertes MSC) miteinander verglichen. Neben morphologischen Sequenzen werden auch funktionelle Techniken (Diffusions-Tensor-Bildgebung und MR-Spektroskopie) eingesetzt. Die Ergebnisse werden mit klinischen bzw. histologischen Untersuchungen korreliert, um die genauen Veränderungen zu erfassen und zu prüfen, ob sich klinisch evidente Unterschiede zwischen den Gruppen auch im MRT nachweisen lassen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Zerebrale MR-Elastographie: methodische Etablierung und Charakterisierung von Gewebeeigenschaften hirneigener Tumoren (Gliome)
MR Elastography of the brain: methodological assessment and characterization of specific tissue parameters in brain tumors (gliomas)

Dr. med. Martin Reiss-Zimmermann (martin.reiss-zimmermann@medizin.uni-leipzig.de), Dipl.-Phys. Gregor Thörmer, Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann

Die MR-Elastographie (MRE) ist ein innovatives Bildgebungsverfahren, welches durch Anwendung niederfrequenter Vibrationen die Visualisierung und Quantifizierung mechanischer Gewebeeigenschaften ermöglicht. Im Vergleich zu bisherigen, konventionellen MR-Bildkontrasten, bei denen beispielsweise Protonendichte, Relaxationszeiten oder Fluß für den Bildkontrast verantwortlich sind, beruht die MRE auf viskoelastischen Kenngrößen, welche in Körpergeweben bis zu 10 Größenordnungen variieren und somit einen deutlich größeren Wertebereich als die konventionellen MR-Bildkontraste aufweisen. Somit besteht die Hoffnung, das diagnostische Potential der MRT durch die Charakterisierung unterschiedlicher Gewebe anhand ihrer Elastizität und Viskosität erweitern zu können. Ziel dieser Arbeit ist zuerst die Implementierung der zur Datenaufnahme notwendigen Hardware und MR-spezifischen Sequenzparameter in ein klinisches 3 Tesla-MRT-System. Ausgehend von den breiten möglichen Einsatzgebieten der MR-Elastographie soll eine Fokussierung auf hirneigene Hirntumoren (Gliome) erfolgen. Hauptfokus ist dabei die Beantwortung folgender Fragen: Ist es möglich, viskoelastische Kenngrößen des Gehirns reproduzierbar zu bestimmen? Gibt es Veränderungen der viskoelastischen Kenngrößen bei Hirntumoren? Wie verhalten sich diese Veränderungen in Abhängigkeit von Tumorvolumen und -graduierung?

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Neuroradiology

MR-Diffusion tensor imaging (DTI) bei Patienten mit vermutetem Normaldruckhydrocephalus
MR diffusion tensor imaging in patients with suspected normal pressure hydrocephalus

Dr. med. Martin Reiss-Zimmermann (martin.reiss-zimmermann@medizin.uni-leipzig.de), Dr. med. Markus Dengl, Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann

Der Normaldruckhydrocephalus (NPH) weist intermittierende Druckspitzen des Liquors auf mit Betonung in den Nachtstunden. Die aktuellen Leitlinien in der Diagnostik eines NPH beinhalten neben einer neuropsychologischen Diagnostik vor allem einen Liquorablass-Versuch und eine temporäre Hirndruckmessung. Ein Regredienz der klinischen Symptomatik nach Liquorablass-Versuch scheint mit einem besseren Ergebnis nach Implantation eines ventrikuloperitonealen Shunts zu korrelieren. Bisherige Versuche mittels MR-Bildgebung das postoperative Ergebnis zu beurteilen sind relativ heterogen. Mittels Diffusionstensor-MR-Bildgebung soll in der aktuellen Studie der Einfluß einer temporären lumbalen Liquordrainage auf das (periventrikuläre) Hrinparenchym an einem 3 Tesla-System untersucht werden. Es erfolgen Datenakquisitionen unmittelbar vor und nach Liquorablass-Versuch sowie der Vergleich mit einem altersnormierten Kontrollkollektiv.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

​In-vivo-Bestimmung der Kollagenstruktur im Kniegelenkknorpel mittels 7-Tesla MRT und altersabhängige Unterschiede
Analysis of the fiber arrangement in knee cartilage of younger and older volunteers using 7-T MRI

Dr.-Ing. Nikita Garnov (nikita.garnov@medizin.uni-leipzig.de), Dipl.-Phys. Gregor Thörmer, Prof. Dr. Wilfried Gründer (Medizinische Physik und Biophysik), Dr. rer. nat. Robert Trampel (MPI für Kognitionswissenschaften), Prof. Dr. Robert Turner (MPI für Kognitionswissenschaften), Prof. Dr. med. Thomas Kahn, Dr. rer. nat. Harald Busse

Die winkelsensitive MRT ist eine erweiterte Methode zur Analyse der Faserstruktur des Gelenkknorpels und stellt somit ein nichtinvasives Verfahren zur Früherkennung von Arthrose in Aussicht. Aus den winkelabhängigen Intensitätswerten der T2-gewichteten MR-Bilder lässt sich über ein analytisches Modell die mittlere räumliche Orientierung der Faserbündel ableiten. An einem hochauflösenden 7T-Ganzkörper-MRT wurden zehn jüngere (21 - 30 J.) und zehn ältere (55 - 76 J.) Probanden untersucht. Mit Hilfe der erweiterten Analyse wurde die chondrale Ultrastruktur in Abhängigkeit von der Knorpeltiefe quantitativ erfasst und zwischen beiden Gruppen verglichen. Die Auswertung ergab signifikante Unterschiede in der Faserstruktur des Femurs, welche möglicherweise auf altersbedingte Knorpelveränderungen hinweisen. In weiteren Untersuchungen soll geklärt werden, ob sich auch krankheitsbedingte Veränderungen der Knorpelstruktur mit Hilfe dieser Technik erfassen lassen. Hierzu sind Vergleichsmessungen an Personen mit Arthrose geplant.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Die Core Unit Bildgebung bietet allen Projektpartnern des IFBs die Möglichkeit, Risikofaktoren im Zusammenhang mit der Adipositas nicht-invasiv zu erfassen. Mithilfe der Magnetreson​anztomographie und der Magnetresonanzspektroskopie lassen sich unter anderem Größen wie das Volumen des viszeralen bzw. subkutanen Fettgewebes, der Leberfettgehalt oder die intramuskuläre Fettverteilung bestimmen. Die eingesetzten Aufnahme- und Auswertemethoden unterliegen hierbei einer kontinuierlichen Überarbeitung und Optimierung. Weitere Leistungen der Core Unit Bildgebung sind die Beratung bei der Analyse und Interpretation erhobener Daten sowie die Unterstützung bei der Planung und Umsetzung neuer Studien und erweiterter Messmethoden.

Dr. med. Nicolas Linder (nicolas.linder@medizin.uni-leipzig.de), PD Dr. rer. nat. Harald Busse, Tobias Eggerecht MSc, Dr. rer. nat. Daniel Schneider, Alexander Fuhrmann, Anna Hartmann.​

​Strahlenexposition bei der digitalen Mammographie mit Tomosythese
Radiation exposure in digital mammography with tomosynthesis

Dr. rer. nat. Dieter Gosch (dieter.gosch@medizin.uni-leipzig.de), Dr. med. Axel Kühn

Die digitale Mammographie mit Tomosynthese ist ein neues Diagnoseverfahren, bei dem im Gegensatz zu den herkömmlichen Mammographieuntersuchungen Aufnahmeserien aus verschiedenen Projektionsrichtungen von der Brust angefertigt werden. Aus diesen Aufnahmen werden dünne Schichtbilder rekonstruiert, die eine überlagerungsfreie Darstellung diagnoserelevanter Strukturen, wie z. B. Mikrokalk und Verdichtungen, gestatten. Damit werden neue Möglichkeiten der Mammadiagnostik eröffnet. Ein Ziel der Forschung besteht darin, die Strahlenexposition der Patienten bei der Tomosynthese zu ermitteln. Da das neue Mammographiegerät ein verändertes Röntgenstrahlungsspektrum besitzt, besteht ein weiteres Ziel darin, die Strahlenexposition und die Bildqualität der konventionellen digitalen Vollfeldmammographieaufnahmen, die mit dem neuen Mammographiegerät angefertigt werden, zu evaluieren und mit denen des bisher eingesetzten Mammographiegerätes zu vergleichen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

​Lungen-MRT bei Kindern
Pediatric Lung MRI

Prof. Dr. med. Franz Wolfgang Hirsch (hirw@medizin.uni-leipzig.de), Dr. med. Ina Sorge

Die Bildgebung von Lungenerkrankung war bisher Domäne der konventionellen Röntgendiagnostik und der Computertomographie. Die Strahlenbelastung ist aber gerade bei der CT nicht unerheblich. Auf Grund der bisherigen Erfahrung ist die MRT-Untersuchung der Lunge bei der Metastasensuche und der Untersuchung von interstitiellen Lungenveränderungen begrenzt. Im Falle von Lungenerkrankungen mit überwiegend alveolärem Befallsmuster kann die Lungen-MRT aber deutlich detailiertere Aussagen zulassen, als das konventionelle Röntgenbild. Zudem sind funktionelle Aussagen zur Perfusion und zur Ventilation möglich. Wir untersuchen gegenwärtig die Möglichkeit, bei Kindern mit Mukoviszidose die MRT-Untersuchung der Lunge als Ersatz für CT-Untersuchungen anzubieten und bildgebende und funktionelle strahlenfreie Verlaufskontrollen durchzuführen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Pränatale MRT-Diagnostik von Hirnfehlbildungen
Prenatal MR Imaging of cerebral disorders

Dr. med. Ina Sorge (ina.sorge@medizin.uni-leipzig.de), Prof. Dr. med. Wolfgang Hirsch

Zerebrale Fehlbildungen spielen in der pränatalen Diagnostik und im zugehörigen therapeutischen Handling eine zunehmende Rolle. Die Frage einer etwaigen Termination der Schwangerschaft und Fragen der Beratung für zukünftige Schwangerschaften bei Aborten könnte durch eine suffiziente MRT-Bildgebung beeinflusst werden. In Zusammenarbeit mit der Klinik für Gynäkologie, der Abteilung Geburtshilfe und dem Zentrum für Pränatalmedizin wird der Stellenwert einer additiven pränatalen MR-Bildgebung des ZNS untersucht. Auch die zerebrale Bildgebung von Feten mit Verdacht auf eine zerebrale Fehlbildung ist Bestandteil des Forschungsprojektes.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

​Indikationen der digitalen Tomosynthese
Indications of digital breast tomosynthesis

Dr. med. Axel Kühn (axel.kuehn@medizin.uni-leipzig.de), Frederik Schramm, Dr. med. Isabel Kaiser, Prof. Dr. med. Thomas Kahn, Dr. rer. nat. Dieter Gosch

Aufgrund der projektionsbedingten, dichteabhängigen, anatomischen Überlagerung von Strukturen des Drüsengewebes besitzen sowohl die Mammographie mit Film-Folien-Sytemen als auch die digitale Vollfeldmammographie eine eingeschränkte Sensitivität und Spezifität hinsichtlich der Detektion von Herdbefunden und ihrer morphologischen Charakterisierung zur Dignitätsbeurteilung. Die seit wenigen Jahren für die digitale Mammographie entwickelte Technik der Tomosynthese erlaubt die Rekonstruktion von Schichtbildern anhand Aufnahmen aus unterschiedlichen Projektionswinkeln. Derzeit existieren keine Leitlinien bezüglich geeigneter Indikationen für diese Untersuchungsmethode. In einer ersten Untersuchungsphase wird die Beurteilbarkeit von Herdbefunden und die Wiedergabe morphologischer Charakteristika in beiden Untersuchungsverfahren in Abhängigkeit von Alter und Parenchymdichte untersucht sowie von Mikroverkalkungen im Vergleich zur Vergrößerungsmammographie untersucht. Darauf aufbauend erfolgt langfristig die Beurteilung des Einflusses der Tomosynthese auf die Korrektheit der Befundklassifikation nach dem BIRADS-System.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Diffusionstensorbildgebung (DTI) der Sehstrahlung in Korrelation zu visuell evozierten Potentialen (VEP) bei Patienten mit Encephalomyelitis Disseminata (ED)
Diffusion Tensor Imaging (DTI) of the optic radiation in correlation with visuell evoked potentials (VEP) in patients with Encephalomyelitis disseminata (ED)

Donald Lobsien (donald.lobsien@medizin.uni-leipzig.de), Konstantinos Sotiriou, Dr. med. Barbara Ettrich (Klinik für Neurologie), PD Dr. med. Florian Then Bergh (Klinik für Neurologie), Prof. Dr. med. Karl-Titus Hoffmann

Bei Patienten mit ED ist häufig die Sehbahn funktionell betroffen. Eine verzögerte Latenz der VEPs kann ein Hinweis auf Demyelinisierung sein. DTI erlaubt die Analyse mikrostruktureller Veränderungen, insbesondere der weißen Substanz. Die Studie untersucht, ob bei Patienten mit ED die Latenzen der VEPs mit DTI-Veränderungen korrelieren. Hierzu werden kernspintomografische Untersuchungen bei 3T durchgeführt (Magnetom Trio). DTI wird als single-shot-EPI Sequenz gemessen und mit dem Softwarepaket FSL (FMRIB, Oxford, GB) mit dem Modul TBSS analysiert. Die Daten werden auf signifikante Korrelationen mit VEPs der Patienten getestet.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

​Prospektiver Vergleich von Bildqualität, Tumorlokalisation und Tumorstaging einer 3-T MRT beim Prostatakarzinom mit bzw. ohne Einsatz einer Endorektalspule
Prospective comparison of image quality, tumor localization and staging of prostate cancer at 3 T-MRI with and without an endorectal coil

Josephin Otto (josephin.otto@medizin.uni-leipzig.de), Dipl.-Phys. Gregor Thörmer, Dr.-Ing. Nikita Garnov, Christian Schröder, Dr. rer. nat. Harald Busse, Prof. Dr. med. Thomas Kahn, Dr. med. Michael Moche (michael.moche@medizin.uni-leipzig.de)

Einundvierzig konsekutive Patienten mit histopathologisch gesichertem Prostatakarzinom (PCa) unterzogen sich einer 3-T MRT, bei der T2-gewichtete (T2w) und diffusionsgewichtete Bilddaten (DWI) mit bzw. ohne Einsatz einer Endorektalspule erhoben wurden. In zwei unabhängigen Sitzungen bewerteten zwei Auswerter mit unterschiedlichem Erfahrungsgrad anhand einer 5-Punkte-Skala (5: exzellent, 4: gut, 3: befriedigend, 2: ausreichend, 1: schlecht) insgesamt 9 Qualitätskriterien zu Lokalisation und Staging eines PCa bei zufällig randomisierten Patienten. Die Beurteilung einer morphologisch sowie funktionell malignomsuspekten Läsion erfolgte gemäß einer Standardklassifikation (Pi-RADS) für T2w und DWI jeweils vor und nach Einsatz der Endorektalspule. Als histopathologischer Goldstandard dienten die in Großflächenschnitte aufgearbeiteten Prostatektomiepräparate. Im Ergebnis war die Anzahl der malignomsuspekten Läsionen (Pi-RADS = 3), die einer weiteren Abklärung, z. B. mittels MR-gestützter Stanzbiopsie bedürfen, mit ERC höher. Weiterhin war die Detektionsrate pro Patient unter Vewendung einer ERC höher, was einer verbesserten Tumordetektion entspricht.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Drittmittel (BMBF: Technologie-Initiative Molekulare Bildgebung - MoBiTech)

CT-gestützte Radiofrequenzablation (RFA) der Leber
CT-guided radiofrequency ablation of the liver

Daniel Seider, Dr. rer. nat. Harald Busse, Dr.-Ing. Nikita Garnov, Dipl.-Phys. Gregor Thörmer, Prof. Dr. Thomas Kahn, Dr. med. Michael Moche (moche@medizin.uni-leipzig.de), Verbundpartner des IMPPACT-Projekts

Die Radiofrequenzablation (RFA) stellt eine minimalinvasive Methode zur Behandlung von Lebertumoren dar. Nach perkutaner Platzierung einer RFA-Nadel wird der Tumor über ausgefahrene Elektroden thermisch abladiert. Aufgrund der individuellen Verhältnisse am Patienten (Tumorgröße, Lage und Gefäßumgebung) lässt sich der Verlauf der Ablation jedoch nicht genau vorhersagen bzw. planen. Im Rahmen des Verbundprojekts IMPPACT soll daher ein physiologisches Modell der Leber entwickelt werden. CT- und MRT-Schnittbilder bilden die Basis für eine patientenspezifische Simulation der Ablation. Neben der Datenakquisition vor, während und nach der RFA wird die zu erstellende Planungs- und Steuerungssoftware an unserer Klinik evaluiert. Bisher konnten 25 Patienten mit insgesamt 31 Tumoren in die Studie eingeschlossen werden. Um einen Überblick über die mögliche Akzeptanz des Simulationssystems zu bekommen wurde ein Umfragebogen erstellt und an überwiegend interventionell tätige Radiologen in Deutschland und Österreich versandt. Die erhaltenen Ergebnisse wurden statistisch ausgewertet.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Drittmittel (Europäische Union: 7. Rahmenprogramm, IMPPACT)

Einfluss der iterativen Rekonstruktionstechnik auf die Bildqualität bei Hals-CT- Untersuchungen
Influence of iterative reconstruction on image quality in CT-examinations of the neck

Dr. med. Patrick Stumpp (patrick.stumpp@medizin.uni-leipzig.de), Michael Fernau, Bettina Maiwald, Dr. med. Martin Reiss-Zimmermann

Aktuelle Rechentechnik erlaubt die Anwendung der schon länger bekannten iterativen Bildrekonstruktion von CT-Daten mit einem deutlich geringeren Bildrauschen im Vergleich zur herkömmlichen gefilterten R6UUML,ckprojektion. In einer prospektiven Studie an einem Prototypen eines iterativen Bildrekonstruktionsrechners werden die Hals-CT-Daten von 22 Patienten mit verschiedenen Levels der iterativen Rekonstruktion nach subjektiven und objektiven Kriterien verglichen. Ziel ist die Findung der optimalen Parameter fü,r die Bildqualität bei Hals-CTs bzw. die Ermittlung des Einsparpotentials bezüglich der Strahlendosis für künftige Untersuchungen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Einfluss der iterativen Rekonstruktionstechnik auf die Bildqualität bei Thorax-CT-Untersuchungen
Influence of iterative reconstruction on image quality in CT-examinations of the neck

Dr. med. Patrick Stumpp (patrick.stumpp@medizin.uni-leipzig.de), Katharina van Daal, Michael Fernau, Bettina Maiwald, Dr. med. Martin Reiss-Zimmermann

Aktuelle Rechentechnik erlaubt die Anwendung der schon länger bekannten iterativen Bildrekonstruktion von CT-Daten mit einem deutlich geringeren Bildrauschen im Vergleich zur herkömmlichen gefilterten Rückprojektion. In einer prospektiven Studie an einem Prototypen eines iterativen Bildrekonstruktionsrechners werden die CT-Daten von Thoraxuntersuchungen von je 25 Patienten in 3 Gruppen verglichen. Diese Gruppen sind definiert durch 1) fixe Röhrenstromwerte 2) Anwendung einer Dosisautomatik mit longitudinaler Röhrenstrommodulation sowie 3) Verwendung einer low-dose-Technik. Die errechneten Bilder mit verschiedenen Levels der iterativen Rekonstruktion werden nach subjektiven und objektiven Kriterien verglichen. Ziel ist die Findung der optimalen Akquisitions-/Rekonstruktionsparameter für die Bildqualität bei Thorax-CTs bzw. die Ermittlung des Einsparpotentials bezüglich der Strahlendosis für künftige Untersuchungen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Einfluss der iterativen Rekonstruktionstechnik auf die Bildqualität bei Abdomen-CT-Untersuchungen
Influence of iterative reconstruction on image quality in CT-examinations of the abdomen

Dr. med. Patrick Stumpp (patrick.stumpp@medizin.uni-leipzig.de), Katharina van Daal, Michael Fernau, Bettina Maiwald, Dr. med. Martin Reiss-Zimmermann

Aktuelle Rechentechnik erlaubt die Anwendung der schon länger bekannten iterativen Bildrekonstruktion von CT-Daten mit einem deutlich geringeren Bildrauschen im Vergleich zur herkömmlichen gefilterten Rückprojektion. In einer prospektiven Studie an einem Prototypen eines iterativen Bildrekonstruktionsrechners werden die Abdomen-CT-Daten von 25 Patienten mit verschiedenen Levels der iterativen Rekonstruktion nach subjektiven und objektiven Kriterien verglichen. Ziel ist die Findung der optimalen Akquisitions-/Rekonstruktionsparameter für die Bildqualität bei Thorax-CTs bzw. die Ermittlung des Einsparpotentials bezüglich der Strahlendosis für künftige Untersuchungen.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Einfluss einer Software zur automatischen Lebervolumetrie und -segmentierung auf Nachbearbeitungsdauer und -genauigkeit
Influence of a software for automatic volumetric measurement and segmentation of the liver on time and accuracy of image processing

Dr. med. Patrick Stumpp (patrick.stumpp@medizin.uni-leipzig.de), Leonie Schwarz, Bettina Maiwald, Dr. med. Peter Voigt

Im Rahmen der Planung operativer Eingriffe bei Leberteilresektionen ist häufig eine Volumetrie der Leber nötig inklusive Teilvolumetrie einzelner Segmente. Diese ist mit den bisherigen Methoden der radiologischen Bildbearbeitung zeitaufwändig und weist eine gewisse Variabilität der Messergebnisse auf. In dieser Studie wird eine Prototypen-Software zur Lebervolumetrie getestet bezüglich der Bearbeitungsgeschwindigkeit und der Genauigkeit bzw. Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Hierfür werden die präoperativen CT-Daten von 10 Patienten herangezogen, welche einerseits manuell und andererseits mit der neuen Software volumetriert werden. Verglichen werden die Daten auch anhand der teilresezierten Leberanteile, welche mittels Verdrängungsvolumetrie und einer zusätzlichen CT untersucht werden.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

​Wertigkeit der PET/MRT im Vergleich zum PET/CT beim Primärstaging von Patienten mit einem Karzinom im Kopf-Hals-Bereich
Value of PET/MRI in comparison to PET/CT in primary staging of patients with head-and-neck-cancer

Dr. med. Patrick Stumpp (patrick.stumpp@medizin.uni-leipzig.de), Yvonne Risy, Ina Bƒttger, Dr. med. Matthias Gawlitza, Dr. med. Sandra Purz, Klaus Kubiessa

Die PET/MRT ist ein neues bildgebendes Verfahren, welches die Vorteile der hohen anatomischen Genauigkeit und der Abbildung physiologischer Prozesse (Diffusion, Perfusion), welche mit der MRT darstellbar sind, mit den im PET erkennbaren biochemischen Änderungen in Stoffwechsel oder Rezeptorstatus kombiniert im Sinne einer Hybridbildgebung. Im Rahmen dieser prospektiven Studie werden 20 Patienten mit einem Kopf-Hals-Tumor bezüglich der Genauigkeit im Primärstaging verglichen. Dabei erhalten die Patienten zunächst ein 18F-FDG-PET/CT, gefolgt von einem Ganzkörper-PET/MRT inklusive dedizierter PET/MRT-Untersuchung der Halsregion. Ausgewertet werden: Detektion des Primärtumors sowie der pulmonalen, ossären und hepatischen Filiae.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Wertigkeit der PET/MRT im Vergleich zum PET/CT beim Patienten mit Rezidivverdacht nach einem Karzinom im Kopf-Hals-Bereich
Value of PET/MRI in comparison to PET/CT in patients with suspected recurrency after head-and-neck-cancer

Dr. med. Patrick Stumpp (patrick.stumpp@medizin.uni-leipzig.de), Yvonne Risy, Ina Bƒttger, Dr. med. Matthias Gawlitza, Dr. med. Sandra Purz, Klaus Kubiessa

Die PET/MRT ist ein neues bildgebendes Verfahren, welches die Vorteile der hohen anatomischen Genauigkeit und der Abbildung physiologischer Prozesse (Diffusion, Perfusion), welche mit der MRT darstellbar sind, mit den im PET erkennbaren biochemischen Änderungen in Stoffwechsel oder Rezeptorstatus kombiniert im Sinne einer Hybridbildgebung. Im Rahmen dieser prospektiven Studie werden 20 Patienten mit Verdacht auf ein lokales Rezidiv eines Kopf-Hals-Tumors bezüglich der diagnostischen Genauigkeit verglichen. Dabei erhalten die Patienten zunächst ein 18F-FDG-PET/CT, gefolgt von einem Ganzkörper-PET/MRT inklusive dedizierter PET/MRT-Untersuchung der Halsregion. Ausgewertet werden: Detektion und Abgrenzbarkeit des Rezidivtumors sowie möglicher Filiae.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung

Wertigkeit der PET/MRT im Vergleich zum PET/CT beim Staging von Patientinnen mit Zervixkarzinom
Value of PET/MRI in comparison to PET/CT in staging of patients with cervical cancer

Dr. med. Patrick Stumpp (patrick.stumpp@medizin.uni-leipzig.de), Dr. med. Philipp Brandmaier, Dr. med. Matthias Gawlitza, Dr. med. Anne Winkler, Dr. med. Sandra Purz

Die PET/MRT ist ein neues bildgebendes Verfahren, welches die Vorteile der hohen anatomischen Genauigkeit und der Abbildung physiologischer Prozesse (Diffusion, Perfusion), welche mit der MRT darstellbar sind, mit den im PET erkennbaren biochemischen Änderungen in Stoffwechsel oder Rezeptorstatus kombiniert im Sinne einer Hybridbildgebung. Im Rahmen dieser prospektiven Studie werden 10 Patientinnen mit einem primär operablen Zervixkarzinom bezüglich der Genauigkeit im Primärstaging verglichen. Dabei erhalten die Patienten zunächst ein 18F-FDG-PET/CT, gefolgt von einem Ganzkörper-PET/MRT inklusive dedizierter PET/MRT-Untersuchung der Beckenregion. Ausgewertet werden: Detektion und Abgrenzbarkeit des Prim‚rtumors sowie möglicher Filiae.

Weiterführung: ja
Finanzierung: Haushaltsfinanzierte Forschung