4D-Fluss MR-Bildgebung: Technische Herausforderungen und klinischer Nutzen

Zielsetzung Die Phasenbilder einer MRT-Aufnahme enthalten wichtige Informationen über die Bewegung in einem Bildpixel. Die zeitaufgelöste drei-direktionale Bewegungskodierung (4D)-Fluss MRT ist eine kontrastmittelfreie Methode zur Darstellung und Analyse der Hämodynamik verschiedener Gefäße, insbesondere in den verschiedenen Abschnitten der Brust- und Baucharterien. Das Ziel dieser Arbeit ist die technischen Herausforderungen und klinischen Nutzen dieses Verfahrens zu erläutern.

Material und Methoden Zwischen Juli 2018 und November 2019 wurde bei über 50 Patienten an thorako-abdominellen Gefäßen eine 4D-Fluss-Untersuchung an einem 1,5 Tesla MRT-System durchgeführt. Diese MRT-Daten wurden mittels zweier verschiedener Softwareprogramme ausgewertet.

Ergebnisse Die Datenaufnahme bei einer solchen 4D-Fluss MRT-Untersuchung muss EKG- und atem-getriggert durchgeführt werden, um den Einfluss der Gefäßpulsation und der Zwerchfellbewegung auf die Bildqualität zu vermeiden. Eine gute EKG-Ableitung und eine automatische Erkennung der Zwerchfellbewegung sind vorausgesetzt. Die Geometrie, der Durchmesser und der zu erwartende Blutfluss in einem Körpergefäß müssen im Messprotokoll berücksichtigt werden. Ansonsten ist mit einer Beeinträchtigung der Sichtbarkeit des Bilddetails, sowie mit einer Unter-/Überschätzung der Flussparameter bei der Datenauswertung zu rechnen.

Schlußfolgerungen Die nicht-invasive 4D-Fluss MRT erlaubt eine dynamische 3D-Erfassung und Analyse der Blutströme verschiedener Körpergefäße. Diese Technik dient dem besseren Verständnis der komplexen Hämodynamik, wie z. B. bei der Berechnung der maximalen Flussgeschwindigkeiten an einer stenotischen Aortenklappe, bzw. die Bestimmung des Vorwärts- und Rückwärtsflusses bei einer Aortenklappeninsuffizienz. Die Anwendung von neuen Beschleunigungstechniken (compressed sensing) hat eine deutliche Reduktion der Messzeiten zur Folge und ermöglicht somit die Durchführung der 4D-Fluss MRT auch bei Patienten mit kardialen Arrhythmien.