Bestimmung der elastischen Eigenschaften des Herzmuskels zur Diagnostik von Herzfunktionsstörungen

Ziel: Bestimmung der elastischen Eigenschaften des Herzmuskels zur Diagnostik von Herzfunktionsstörungen.

Theoretische Erwartung: Die Auslenkungsstärke eines Muskels bei harmonischer Schwingung hängt von seinem Anspannungszustand ab:
Der Herzzyklus umfasst zwei Phasen: eine systolische Anspannungsphase, in der wir eine geringe Auslenkungsstärke erwarten und eine diastolische Entspannungsphase, in welcher eine höhere Auslenkungsstärke des Herzmuskels erwartet wird.

Ansatz: Durch die Schwingung einer Lautsprechermembran wird im Herzen eine akustische Schwingung erzeugt (Versuchsaufbau ist in Abb. 1 dargestellt).

Abb1: Aufbau eines MR Elastographie Experimentes an einem gesunden Freiwilligen.
Modifiziert nach: Elgeti et al, Invest Radiol 2008, 43(11), 762-772.

 

 

Mit bewegungsempfindlichen MR – Sequenzen wird hoch zeitaufgelöst die Schwingung des Herzens gemessen (s. Abb. 2).

Abb2: Position der Untersuchungsebenen für eine Herz-Elastographie bei einem Freiwilligen (nach Sack et al Magn Res Med 2009, 61(3), 668-677).

 



Die MRT Bilder zeigen – wie erwartet - eine niedrige Auslenkungsstärke der Schwingung während der systolischen Anspannungsphase und eine hohe Auslenkungsstärke während der diastolischen Entspannungsphase (s. Abb.3).

Abb3: Graphische Darstellung des Durchmessers der linken Herzkammer und der Auslenkungsstärke der Schwingung. Modifiziert nach Elgeti et al J Cardiovasc Magn Reson Imaging 2009; 11(1): 44.




Aktuelle Projekte: Mit der MR Elastographie werden aktuell in Kooperation mit der Klinik für Kardiologie, Angiologie und Pulmonologie Charité Campus Mitte Studien zur Aussagekraft der MR Elastographie bei diastolischen Funktionsstörungen durchgeführt.

Die Erkenntnisse aus der MR Elastographie bilden die Grundlage für die Entwicklung einer kostengünstigen, transportablen Ultraschallelastographie.

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Prof. Dr. Ingolf Sack

Ingolf Sack

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