(Foto: UKD)
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Düsseldorf. UKD-Kinderradiologie: Lungenfunktionsmessung im Echtzeit-MRT

Dank einer großzügigen Spende konnte die Elterninitiative Kinderkrebsklinik e.V. ein sogenanntes MRT-Spirometer für die Kinderradiologie am Universitätsklinikum Düsseldorf (UKD) zur Verfügung stellen. Diese besonderen Geräte ermöglichen es, den Atemfluss zu registrieren. Das neue Gerät kann darüber hinaus zusätzlich den Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt messen. Dadurch kann das Atemvolumen bei einem Atemzug, also die Menge an Luft, die beim Atmen in die Lunge eingeatmet wird, bestimmt werden. Zusätzlich kann der Verbrauch an Sauerstoff und die Produktion von Kohlendioxid durch den Körper gemessen werden. Damit so ein Spirometer auch in einem MRT funktioniert, wird eine besondere Technik benötigt.

„Ein Echtzeit-MRT bietet die Möglichkeit Bilder vom Herzen in einer hohen zeitlichen Auflösung und bei freier Atmung aufzunehmen. Das freie, ununterbrochene Atmen erleichtert den Einsatz besonders im Kindesalter und bietet besonders gute Untersuchungsbedingungen für das Herz. Das schlagende Herz kann wie ein Video im Grunde genommen in Echtzeit beobachtet werden“, erklärt Dr. Dirk Klee, Leiter der UKD-Kinderradiologie. „Das Herz ist aber nicht alleine in unserem Körper, es interagiert mit den anderen Organen und muss auch so betrachtet werden. Ganz besonders wichtig ist seine Zusammenarbeit mit der Lunge, da sich die Atmung und mit ihr die Veränderung der Druckverhältnisse im Brustkorb durch die eingeatmete Luft auch auf die Herzfunktion auswirkt. Um diese Herz-Lungen-Interaktion genauer zu untersuchen, was besonders bei Kindern mit angeborenen und erworbenen Herzfehlern sowie bei Patientinnen und Patienten mit Einschränkung der Herzfunktion interessant und klinisch relevant ist, ist es notwendig, die Atmung aufzuzeichnen.“

Dazu wird ein MRT- kompatibles Spirometer verwendet. Dieses ist aufgebaut aus einem Mundstück oder einer Atemmaske, die an einen sogenannten Pneumotachographen, also an eine Druckkammer angeschlossen sind. Mit Hilfe von Membranen in dieser Druckkammer werden die Druckunterschiede, die bei der Ein- und Ausatmung in den beiden unterschiedlichen Kammern entstehen, erfasst. So kann der Atemfluss berechnet werden.

Der interdisziplinären Forschungsgruppe „kardiovaskuläre Echtzeit_MRT“ um Dr. Dirk Klee (Kinderradiologie) und Prof. Dr. Frank Pillekamp (Kinderkardiologie) ermöglicht das MR-Spirometer weitere wichtige wissenschaftliche Themen anzugehen.

„Wir setzen Spirometer in verschiedenen Bereichen der Klinik ein. Bei einem MRT handelt es sich aber um einen riesigen Magneten – ein normales Spirometer enthält viele Metallteile, können also im magnetischen MRT nicht benutzt werden“, erklärt Prof. Dr. Frank Pillekamp, Oberarzt in der UKD-Kinderkardiologie. Für den Einsatz im MRT musste daher ein spezielles Spirometer erworben werden, bei dem die gesamte Technik mit den magnetischen Anteilen im Kontrollraum ist. „Außerdem misst ein normales Spirometer nur den Atemfluss. Das MRT-(Ergo)-Spirometer ist neben der Registrierung der Atmung auch für Belastungsuntersuchungen geeignet und kann zusätzlich die Sauerstoff- und Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Ausatemluft messen. Diese beiden Parameter geben uns wichtige Informationen über die Atmung, die zum Beispiel dazu dienen, diese zu standardisieren/quantifizieren.“

Dr. Dirk Klee betont: „Unser herzlicher Dank gebührt der Elterninitiative Kinderkrebsklinik und den Spendern für die Möglichkeit das Gerät einsetzen zu können.“

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