Schonendes MRT-Verfahren bei cystischer Fibrose
Von Oktober 2023 bis Ende 2025 hat LUNGE ZÜRICH ein Forschungsprojekt mitfinanziert, bei dem schonendere Untersuchungen der Lunge von Kindern mit cystischer Fibrose mittels MRT geprüft wurden. Dabei konnte man auf das Spritzen von Kontrastmittel verzichten. Cystische Fibrose ist eine erblich bedingte Krankheit. Der Körper bildet dabei einen zähen Schleim, der sich vor allem in der Lunge ansammelt und die Atemwege beeinträchtigt. Dies kann zu Atembeschwerden, wiederkehrenden Infektionen und einer fortschreitenden Schädigung der Lunge führen.
Da bei einer cystischen Fibrose die Lunge dauerhaft beeinträchtigt ist, muss sie regelmässig kontrolliert werden. Darum ist es umso wichtiger, die Untersuchungen möglichst schmerzfrei und wenig belastend zu gestalten. Forschende haben am Universitäts-Kinderspital Zürich deshalb eine Methode weiterentwickelt, bei der ein MRT ganz ohne Kontrastmittel, also ganz ohne Spritzen auskommt. Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein Verfahren, das mit Magnetfeldern Bilder vom Körperinneren macht – ohne Strahlung. Dieses schonende Verfahren ist für Patientinnen und Patienten deutlich angenehmer und sie können dabei normal atmen.
Was ist das Ziel der Studie?
Ziel der Studie ist es, eine kontrastmittelfreie und nicht-invasive MRT-Methode so weiterzuentwickeln, dass sie sich besser für chronisch kranke Kinder eignet. Nebst einer stressfreieren Behandlungsmethode für die jungen Patientinnen und Patienten soll auch untersucht werden, wie stark einzelne Lungenbereiche durchblutet werden und wie schnell das Blut diese Bereiche erreicht. Bei einer Erkrankung wie der cystischen Fibrose, kann sich die Durchblutung in den verschiedenen Lungenregionen laufend ändern. Das heisst, die MRT-Untersuchungen können dabei unterstützen, die Unterschiede gezielt zu erkennen und können somit Hinweise darauf geben, welche Lungenbereiche besonders betroffen sind.
Die Durchblutung der Lunge
Eine gesunde Lunge wird in allen Arealen gleichmässig durchblutet, und das Blut erreicht alle Lungenbereiche nahezu gleichzeitig. Bei einer Lunge mit cystischer Fibrose werden einige Regionen schlechter durchblutet als andere und es besteht eine verzögerte Blut-Ankunftszeit, was auf beeinträchtigte Lungenareale hinweisen kann. In diesen Arealen kann der Sauerstoff schlechter ins Blut aufgenommen werden. Im Alltag kann sich das zum Beispiel durch Atemnot bei körperlicher Belastung, schnelle Ermüdung oder eine verringerte Leistungsfähigkeit bemerkbar machen.
Die folgende Darstellung macht sichtbar, wo die Lunge beeinträchtigt ist, ohne invasive oder belastende Untersuchungen durchführen zu müssen. Sie zeigt die Lunge eines elfjährigen Mädchens mit cystischer Fibrose.
Bild A zeigt einen Messwert, wie stark einzelne Lungenbereiche durchblutet sind (Perfusionsamplitude).
Bild B markiert jene Lungenbereiche rot, deren Durchblutung unter 70 % des mittleren Durchblutungswertes liegt (Perfusionsdefekte).
Bild C zeigt die Zeit, die das Blut benötigt, um verschiedene Lungenbereiche zu erreichen (regionale Blut Ankunftszeit, rpBAT).
Bild D stellt diese Blut Ankunftszeiten grafisch dar und vergleicht Lungenbereiche ohne und mit Perfusionsdefekten.
Bild B markiert jene Lungenbereiche rot, deren Durchblutung unter 70 % des mittleren Durchblutungswertes liegt (Perfusionsdefekte).
Bild C zeigt die Zeit, die das Blut benötigt, um verschiedene Lungenbereiche zu erreichen (regionale Blut Ankunftszeit, rpBAT).
Bild D stellt diese Blut Ankunftszeiten grafisch dar und vergleicht Lungenbereiche ohne und mit Perfusionsdefekten.
Ergebnisse der Studie
Dank dieser Studie konnte nachgewiesen werden, dass bei Kindern und Jugendlichen das Blut verzögert in gewissen stärker eingeschränkten Lungenregionen ankommt. Diese weiterentwickelte MRT-Methode hat also im Wesentlichen dazu beigetragen, dass man mit moderneren Methoden genaue Informationen über die Lunge erhält, ohne Kinder unnötig mit anstrengenden Untersuchungen zu belasten. Gerade bei einer chronischen Krankheit ist das ein grosser Vorteil, weil solche Untersuchungen in regelmässigen Abständen durchgeführt werden müssen. Das heisst, die Methode ergänzt die bestehenden Untersuchungsverfahren und liefert dabei wichtige Hinweise auf funktionelle Veränderungen der Lunge.
Das Universitäts-Kinderspital Zürich hat aus dieser Studie wichtige Erkenntnisse ziehen und diese international an einem Fachkongress vorstellen können. Die Ergebnisse trugen dazu bei, dass die Forschung zu kontrastmittelfreien Lungen‑MRT weitergeführt und wissenschaftlich vertieft werden konnte. LUNGE ZÜRICH war an diesem Forschungsprojekt beteiligt und hat dessen Umsetzung finanziell unterstützt. Damit leistete LUNGE ZÜRICH einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung einer schonenden und kindgerechten Methode in der Lungendiagnostik, die Kindern mit chronischen Lungenerkrankungen langfristig zugutekommt.