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Neue Möglichkeiten der Diagnostik in der Herzforschung: Echtzeit-Magnetresonanztomografie in klinischer Anwendung



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Symposium zur Eröffnung des neuen Forschungsgebäudes "kardiovaskuläre MRT" an der Universitätsmedizin Göttingen, einer Mitgliedseinrichtung im DZHK.

Die Universitätsmedizin Göttingen (UMG) hat im Jahr 2014 für die Arbeiten mit der wegweisenden Technologie der Echtzeit-Magnetresonanztomografie (MRT) ein neues Gebäude errichtet. Das in dem Gebäude eingesetzte Echtzeit-MRT-Gerät ist weltweit das einzige seiner Art in klinischer Anwendung. Die Echtzeit-MRT-Technologie ist eine Göttinger Erfindung und wurde von einer Forschergruppe um Prof. Dr. Jens Frahm, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, entwickelt. Die Technologie ermöglicht eine bislang unerreichte zeitliche wie räumliche Auflösung der MRT-Bildgebung in Echtzeit. Sie hat das Potential, die Art und Weise, wie MRT durchgeführt wird, grundsätzlich zu ändern. Mit dem neuen Forschungs-MRT-Gebäude wurden die apparativen, personellen und baulichen Voraussetzungen geschaffen, damit die in Göttingen angesiedelte hoch-innovative Forschung auf dem Gebiet der kardiovaskulären MRT rasch die Translation in die klinische Anwendung finden kann.

Das neue Forschungs-MRT-Gebäude wurde im Rahmen eines Symposiums an der Universitätsmedizin Göttingen eröffnet. Hochkarätige Referenten stellten einzelne Aspekte der Herz-Bildgebung vor und sprachen über das Konzept des Gebäudes, das Verfahren der Echtzeit-MRT, dessen Einsatz in der Herzforschung, die Förderung der Bildgebung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie das Zusammenwirken von Forschung und Industrie.

HERZFORSCHUNG IN DER ANWENDUNG: DIE PARTNER

Eine interdisziplinäre und institutsübergreifende Arbeitsgruppe im Herzzentrum der UMG entwickelt die Technologie für den klinischen Einsatz am Patienten weiter. Die Arbeitsgruppe vereint Forscher des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie, der Klinik für Kardiologie und Pneumologie, der Klinik für Pädiatrische Kardiologie und Intensivmedizin, des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie sowie des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung. „Die Zusammenarbeit der Kliniken und Institute der UMG mit dem Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie an diesem herausragenden und innovativen Forschungsvorhaben im Hinblick auf die klinische Anwendung ist zudem ein positives Beispiel für die Idee des ‚Göttingen Campus‘ und damit für die einmalige Qualität des Wissenschaftsstandortes Göttingen“, sagt Prof. Dr. Heyo K. Kroemer, Sprecher des Vorstandes der UMG und Vorstand Forschung und Lehre.

Innerhalb von fünf Jahren will die Arbeitsgruppe die erste Herzkatheterbehandlung am Menschen ohne Röntgenstrahlung durchführen können. Außerdem soll die Echtzeit-MRT neue Möglichkeiten der Diagnostik schaffen und darüber hinaus den Zugang zu Patienten mit unregelmäßigem Herzschlag oder starker Unruhe ermöglichen, die bislang nicht mittels MRT untersucht werden können. Durch die gute raumzeitliche Auflösung der Aufnahmen soll es möglich werden, gezielte und sichere Gewebeentnahmen von krankhaften Veränderungen des Herzmuskels auch an kritischen Stellen des Herzens durchzuführen. Dies ist besonders für Kinder und Erwachsene mit unklaren Herzerkrankungen eine vielversprechende neue Perspektive.

Für die Erweiterung der Expertise am neuen Herzforschungs-Echtzeit-MRT hat der Stiftungsausschuss Universitätsmedizin Göttingen heute der Ruferteilung an den MR-Physiker Dr. Martin Uecker für eine W-2 Professur auf Zeit Echtzeit-MRT im Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie der UMG zugestimmt. Die Professur wird vom DZHK finanziert. Dr. Uecker ist hochqualifizierter Physiker für Magnetresonanztomografie und kommt aus Berkeley.

BILDER DES HERZENS IN ECHTZEIT: DIE TECHNOLOGIE

Sieben Tonnen schwer ist das MRT-Gerät „Skyra“. Es verfügt über die schnellste und modernste MRT für die Diagnose und Behandlung von Herzerkrankungen. „Skyra“ liefert Untersuchungsbilder aus dem Herzen in Echtzeit: nicht mehr nur einzelne Bilder, sondern MRT-Filme. Prof. Dr. Jens Frahm, Leiter der Biomedizinischen NMR Forschungs GmbH am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie Göttingen, hat das Echtzeit-MRT-Verfahren mit seinen Mitarbeitern entwickelt. Die neue Technologie kann das schlagende Herz mit einer zeitlichen Auflösung von 30 Millisekunden aufnehmen, also als Bildserie oder MRT-Film mit 30 Bildern pro Sekunde. Auch der Blutfluss im menschlichen Kreislauf kann in Echtzeit und mit hoher Auflösung gemessen werden.

Vor allem für Patientinnen und Patienten, die wegen ihrer Erkrankung nicht in der Lage sind, mehrere Sekunden den Atem anzuhalten, ist das neue Verfahren sehr gut geeignet. Das trifft auch auf Kinder mit angeborenen Herzfehlern zu, bei denen eine Verkürzung oder gar ein Entfallen der bislang notwendigen Narkose erwartet wird.

Das neue MRT-Gebäude ist zudem Standort für ein weiteres, neues MRT-Gerät. Das zweite MRT-Gerät „Avanto fit“ wiegt knapp sechs Tonnen, verfügt über eine Leistung von 1,5 Tesla, kostet knapp eine Million Euro und wird vom Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie (Direktor: Prof. Dr. Michael Knauth) in der Krankenversorgung eingesetzt. Das Gerät wird die MRT-Kapazitäten der UMG in den Schwerpunktbereichen der Neurowissenschaften (Kopf und Rückenmark) ausbauen. Auch dieses Gerät wurde für ergänzende klinische Erprobungen mit der Echtzeit-MRT-Technologie ausgestattet.

Das MRT-Forschungsgebäude hat eine Grundfläche von 781 Quadratmetern. Flankiert werden die eigentlichen Untersuchungsräume durch ein Elektrolabor und ein Nasslabor sowie einen Röntgenraum. Mit diesem Raumkonzept hat die UMG ein international wettbewerbsfähiges Forschungsgebäude geschaffen.

Die Baukosten betragen etwa vier Millionen Euro, das Gebäude finanziert die UMG selbst. Die Kosten für die beiden neuen, innovativen MRT-Geräte liegen bei insgesamt rund 3 Millionen Euro, eine Million Euro der Kosten von zwei Millionen Euro des 3 Tesla-starken Forschungs-MRT werden über die Deutsche Forschungsge-meinschaft (DFG) finanziert.

1. Bildunterschrift: Echtzeit-MRT in der Herzforschung. Am Hochleistungs-MRT (v.l.): Prof. Dr. Joachim Lotz (Diagn. u. Interventionelle Radiologie, UMG), Prof. Dr. Jens Frahm (MPI für biophysikalische Chemie), Prof. Dr. Gerd Hasenfuß (DZHK, Herzzentrum UMG). Foto: Vetter.

2. Bildunterschrift: Echtzeit-MRT-Verfahren in der Herzforschung. Kümmern sich um die Untersuchungen (v.l.): Tanja Otto (MTA Leitung MR-Forschung), Vera-Christine Stahnke (Assistenzärztin), beide Institut für Diagn. und Interventionelle Radiologie. Foto: Vetter.

WEITERE INFORMATIONEN:
Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität
Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie
Direktor: Prof. Dr. Joachim Lotz
Telefon 0551 / 39-8965, roe1@med.uni-goettingen.de
Robert-Koch-Straße 40, 37075 Göttingen