Evaluation der dreidimensionalen Lungenbewegung und -volumetrie während des Atemzyklus mittels dynamischer MRT

Ziele: Quantifizierung des Lungenvolumens und der Lungenoberfläche während des Atemzyklus unter Verwendung der dynamischen 3D MRT im Vergleich zur dynamischen 2D MRT. Methode: Bei 15 gesunden Probanden (14 M/1 F) wurde der Atemzyklus von maximaler In- in maximale Expiration kontinuierlich untersucht unter Verwendung einer 2D trueFISP Sequenz (3 Bilder/Sekunde) in Kombination mit einem Modell und einer segmentierten 3D FLASH Sequenz (1 Bild/Sekunde). Die Segmentierung der 3D Datensätze wurde semi-automatisch durchgeführt unter Verwendung einer interaktiven region-growing Technik. Die Vitalkapazität (VC) wurde anhand der MRT Bilder berechnet unter Verwendung des Modells (2D) bzw. Addition der Voxel (3D) und mit der Spirometrie verglichen. Die Oberflächen der Lungehälften wurden seitengetrennt quantifiziert. Ergebnis: VC aufgrund der Spirometrie betrug 4,9±0,9 l, 4,4±1,2 l aufgrund der 2D MRT Technik und 4,7±0,9 l aufgrund der 3D MRT Technik. Die Korrelation der 3D MRT Technik mit der Spirometrie war höher als die der 2D MRT Technik (r>0.95 vs. r>0.83). Unter Verwendung der 3D MRT Technik konnten seitengetrennt die Lungenvolumina und –oberflächen quantifiziert werden. Zwischen rechten und linkem Lungenvolumen bestand bei Expiration ein signifikanter Unterschied (p<0.05). Die relative Oberfläche der linken und rechten Lunge betrug 47±5% und 52±6% in Expiration und 48±5% and 51±5% in Inspiration. Schlussfolgerung: Die dynamische 3D MRT ist eine neue nichtinvasive Möglichkeit Lungenvolumina und –oberflächen seitengetrennt zu quantifizieren bei einer hohen Korrelation zur Spiromentrie.

Korrespondierender Autor: Plathow C

Deutsches Krebsforschungszentrum, Radiologie, INF 280, 69120, Heidelberg

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Schlüsselwörter

dynamische MRT - 3D - Lungenbewegung - Volumetrie - Spirometrie