Mikrostruktur der Lunge: Untersuchung mittels Diffusionsmessung von hochpolarisiertem 3Helium

Bildgebende Verfahren zur Untersuchung der Lunge basieren traditionell auf Röntgenstrahlung oder radioaktiven Kontrastmitteln. Die herkömmliche Magnetresonanztomographie (MRT) eignet sich für eine Darstellung der Lunge nur bedingt wegen ihrer niedrigen Dichte an Wasserstoff, der normalerweise für die Bildgebung verwendet wird. Die Einführung hochpolarisierter Edelgase als Kontrastmittel in die MR-Bildgebung eröffnete jedoch neue Möglichkeiten zur Lungendiagnostik. Dieses neue Verfahren soll hier kurz erklärt werden. Als Beispiel für die neuen Möglichkeiten der funktionellen Bildgebung wird die Diffusionsmessung zur Untersuchung der Mikrostruktur der Lunge vorgestellt. Es werden Arbeiten zur Bestimmung der Sensitivität der Diffusionsmessung und zur Korrelation mit herkömmlichen Methoden präsentiert ebenso wie Ergebnisse einer klinischen Pilotstudie zur Messung der Reproduzierbarkeit, die an gesunden Probanden sowie an Patienten durchgeführt wurde. Außerdem wird eine Pilotmessung des 3He-Diffusionstensors in der Lunge vorgestellt. Imaging methods to study the lung are traditionally based on x-ray or on radioactive contrast agents. Conventional magnetic resonance imaging (MRI) has only limited applications for lung imaging because of the low tissue density of protons concentration of hydrogen atoms, which are usually the basis for the imaging. The introduction of hyperpolarized noble gases as a contrast agent in MRI has opened new possibilities for lung diagnosis. The present paper describes this new technique. Diffusion-weighted MRI for assessment of the lung microstructure is presented here as an example of the new possibilities of functional imaging. Studies to determine the sensitivity of the diffusion measurement and regarding the correlation with traditionally established methods are also presented, along with results of the measurement of the reproducibility determined in a clinical pilot study on healthy volunteers and patients. Furthermore, a pilot measurement of the 3He diffusion tensor in the lung is presented.