Drittmittelprojekt
Titel:
Bestimmung der myokardialen Mikrozirkulation am chronisch infarzierten und ischämischen Rattenherzen mittels NMR-Bildgebung
Projektleitung an der Universität Würzburg:
- PD Dr. med. Dipl. Phys. Wolfgang Bauer
, Medizinische Universitätsklinik, Kardiologie, Josef-Schneider-Str. 2, 97080 Würzburg,Tel: 0931-201-36198,Fax: 0931-201-36291,Mail: w.bauer@medizin.uni-wuerzburg.de
- Professor Dr. rer. nat. Axel Haase
, Physikalisches Institut, EP 5, Am Hubland, 97074 Würzburg,Tel: 0931-888-5867,Fax: 0931-888-5851,Mail: haase@physik.uni-wuerzburg.de
Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:
- Sascha Köhler
, Physikalisches Institut, Experimentelle Physik 5, Am Hubland, 97074 Würzburg,Tel: 0931-888-5110,Mail: sakoehler@physik.uni-wuerzburg.de
- Dr. med. Christiane Waller
, Medizinische Universitätsklinik, Kardiologie, Josef-Schneider-Str. 2, 97080 Würzburg,Tel: 0931-201-36327
Kurzbeschreibung:
Die Bedeutung, welche die myokardiale Mikrozirkulation für die Entwicklung der Herzinsuffizienz hat, ist noch nicht verstanden. Dies liegt daran, daß es bisher kaum Untersuchungsmethoden gibt, die quantitativ, nicht-invasiv und an einem Untersuchungsobjekt wiederholt durchführbar sind. In den vergangenen Förderperioden konnten wir NMR-Techniken entwickeln, mit denen Parameter der Mikrozirkulation wie z.B. die Perfusion (ohne Kontrastmittel) und das relative Intrakapillarvolumen nichtinvasiv seriell erfaßt werden können. Angewendet wurden die Verfahren auf das Remodeling der Mikrozirkulation im Restmyokard nach Herzinfarkt. Nach einer kompensatorischen Phase zeigte sich eine progrediente Verschlechterung der mikrozirkulären Versorgungslage insbesondere der Perfusion. In der neuen Förderperiode soll einerseits über T2*/T2 Messungen am Ganztier das Meßrepertoire an Mikrozirkulationsparametern (Kapillardichten-/ -volumenmessung über Korrelationszeitanalyse) erweitert werden. Da der BOLD Anteil von T2 von der Echozeit abhängt, bzw. verschwindet, wenn diese deutlich kleiner als die Korrelationszeit im perikapillären Feld ist, sollte sich auch ohne Kontrastmittel das regionale Blutvolumen bestimmen lassen. Auf der Anwendungsseite soll durch aktive Beeinflussung der Mikrozirkulation (Wachstumsfaktoren (VEGF, FGF), transmyokardiale Laserapplikation) der Umbauprozeß nach Myokardinfarkt bzw. die Funktionseinschränkung bei chronischer Ischämie verändert werden, wobei mit dem etablierten Methodenrepertoire seriell die Mikrozirkulation, Morphologie und Funktion beobachtet werden kann. Insbesondere sollen die funktionellen Parameter mit histologisch morphologischen Größen (Kapillardichte, Verhältnis Myozyt/Kapillare) verglichen werden.
Die von uns entwickelte hochaufgelöste Perfusionsmessung erlaubt die Anwendung komplexer systemtheoretischer Techniken wie der Multifraktalanalyse. Diese sollen in der neuen Förderperiode entwickelt werden. Die Heterogenität der Perfusion soll dann mit der des relativen Intrakapillarvolumens und mit der Verteilung der energiereichen Phosphate (31P-spektroskopische Bildgebung) korreliert werden. Dies soll zunächst am gesunden, später am hypertrophierten Restmyokard nach Infarkt geschehen.
Schlagworte:
Myocardiale Mikrozirkulation
MR-Bildgebung
Oxygenierung
Perfusion
Herzinsuffizienz
Infarkt
Laufzeit:
von 01.1999 bis 12.2001
Förderinstitution:
DFG ,Genehmigungsdatum: 22.02.1999
Publikationen:
- Bauer WR, Nadler W, Bock M, Schad LR, Wacker C, Hartlep A, Ertl G..
(1999). Theory of the BOLD effect in the capillary region: an analytical approach for the determination of T2* in the capillary network of myocardium.. (Monographie)
- Bauer WR, Nadler W, Bock M, Schad LR, Wacker C, Hartlep A, Ertl G..
(1999). Theory of coherent and incoherent nuclear spin dephasing in the heart.. (Monographie)
- Bauer WR, Nadler W, Bock M, Schad LR, Wacker C, Hartlep A, Ertl G..
(1999). The relationship between T2* and T2 in myocardium.. (Monographie)
- Kahler E, Waller C, Rommel E, Belle V, Hiller K-H, Voll S, Bauer WR, Haase A..
(1999). Perfusion corrected mapping of regional blood volume in rat moycardium in vivo.. (Monographie)
- Wacker CM, Bock M, Hartlep AW, Beck G, van Kaick G, Ertl G, Bauer WR, Schad LR..
(1999). Changes in myocardial oxygenation and perfusion under pharmacological stress with dipyridamol: assessment using T2* and T1.. (Monographie)
- Wacker CM, Bock M, Harlept AW, Bauer WR, van Kaick G, Pfleger S, Ertl G, Schad LR..
(1999). BOLD MRI in 10 patients with coronary artery disease: evidence for imaging of capillary recruitment in myocardium supplied by a stenotic artery.. (Monographie)
- Waller C, Belle V, Rommel E, Hiller K-H, Voll S, Hu K, Schnackertz KD, Haase A, Ertl G, Bauer WR..
(2000). Myocardial perfusion and intracapillary blood volume in rats at rest and with coronary dilatation: MR imaging in vivo with use of a spin –labeling technique.. (Monographie)
- Nahrendorf N, Wiesmann F, Hiller K-H, Hu K, Waller C, Ruff J, Haase A, Ertl G, Bauer WR..
(2000). In vivo assessment of cardiac remodeling after myocardial infarction in rats by magnetic resonance imaging.. (Monographie)
- Gaudron P, Kugler I, Hu K, Fracorollo D, Bauer WR, Eilles C, Ertl G..
(2000). Effect of Quinapril initiated during progressive remodeling in asymptomatic patients with healed myocardial infarction.. (Monographie)
- Bauer WR, Hiller, Neubauer S, K-H, Roder F, Haase A, Ertl G..
(2001). Fast high resolution imaging demonstrates fractality of myocardial perfusion in microscopic dimensions.. (Monographie)
- Waller C, Hiller K-H, Voll S, Haase A, Ertl G, Bauer WR..
(2001). Myocardial perfusion imaging using a non contrast agent MR imaging technique.. (Monographie)
- Waller C, Hiller K-H, Kahler E, Nahrendorf M, Hu K, Voll S, Haase A, Ertl G, Bauer WR..
(2001). Serial MR imaging of microvascular adaptation in the infarcted rat heart.. (Monographie)
- Sandstede JJW, Pabst T, Wacker C, Wiesmann F, Hoffmann V, Beer M, Kenn W, Bauer WR, Hahn D..
(2001). Breath-hold 3-D MR coronar angiography with a new intravascular contrast agent (feruglose)- first clinical expierences.. (Monographie)
- Gaudron P, Kugler I, Kai H, Bauer WR, Eilles C, Ertl G..
(2001). Time course of cardiac structural, functional and electrical changes in asymptomatic patients post myocardial infarction, their interrelation and prognostic impact.. (Monographie)
- Hiller K-H, Waller C, Nahrendorf M, Voll S, Ertl G, Haase A, Bauer WR..
(2001). Assessment of variations of myocardial perfusion and 3D angiography under coronary stenosis in the isolated rat heart by MR imaging.. (Monographie)
- Nahrendorf M, Wiesmann F, Hiller K-H, Hu K, Waller, C, Ruff J, Haase A, Ertl G, Bauer WR..
(2001). Assessment of cardiac remodeling after myocardial infarction in rats by cine magnetic resonance imaging.. (Monographie)
- Nahrendorf M, K.-H. Hiller, K. Hu, C. Waller, F. Wiesmann, J. Ruff, G. Ertl, A. Haase, Bauer, W.R..
(2001). In vivo assessment of rat hearts with and without myocardial infarction by cine NMR - comparison of the NMR method to invasive techniques and application to intervention studies.. (Monographie)
- Bauer WR, Nadler W..
(2002). Spin dephasing in the extended strong collision approximation.. (Monographie)
- Wacker, CM, Wiesmann F, Bock M, Schad L,Jakob P, Sandstede J, Pabst T, Hoffmann V, Ertl G, Haase A, Bauer WR..
(2002). Determination of regional blood volume and intra- extracapillary water exchange in human myocardium using the USPIO contrast agent NC100150 (CLARISCANTM): first clinical results in patients with coronary artery disease.. (Monographie)
Links:
Medizinische Universitätsklinik Würzburg
Physikalisches Institut, Experimentelle Physik 5, Universität Würzburg
