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IZKF-Projekt F-25

Projekttitel:

Protonen (1H)- und Fluor (19F)-Bildgebung zum In-vivo-Monitoring von Entzündungsprozessen im Nervensystems mittels Hochfeld-Magnetresonanztomographie

Projektleiter:

Prof. Dr. G. Stoll

Neurologische Klinik

Prof. Dr. Peter Jakob

Experimentelle Physik 5

Laufzeit:

01.01.2009 - 31.12.2011

Abstract:

Makrophagen repräsentieren die entscheidenden Effektorzellen bei Regenerationsprozessen (nützlich) aber auch autoimmunologischen Erkrankungen (schädlich) im Nervensystems. Bildgebende Verfahren wie die Magnetresonanztomographie (MR-Bildgebung, MRT) erlauben zwar die Darstellung pathologischer morphologischer Veränderungen, erfassen aber weitgehend nur “unspezifische” Gewebeveränderungen. Ziel des Vorhabens ist es, den dynamischen Prozess der Neuroinflammation in vivo in der MRT sichtbar zu  machen. Dies ist unter Einsatz von eisenhaltigen Kontrastmittel (SPIO/USPIO) bereits möglich (siehe eigene Vorarbeiten), die diagnostische Aussagekraft wird aber durch Blutpooleffekte und artefizielle Signalauslöschungen nach Blutungen, die eine Makrophageninfiltration vortäuschen können, stark eingeschränkt. In dem Vorhaben soll die zelluläre MR-Bildgebung mit einer neuen Technologie, der Protonen (1H)- und Fluor (19F)- MR-Bildgebung, vorangetrieben werden. Mit dieser innovativen Bildgebungsmethodik soll die Infiltration von Makrophagen bei Nervenläsionen und der experimentell autoimmunen Neuritis (EAN), einer Modellerkrankung des menschlichen Guillain-Barré-Syndroms, visualisiert werden. Als Vorarbeiten wurde am Lehrstuhl für Experientelle Physik 5 eine Mausspule gebaut, die konventionelle 1H-MRT- und kombinierte 1H/19F-MRT-Untersuchungen am 7 T-Gerät erlaubt. Die entsprechenden MR-Sequenzen wurden an Phantomen etabliert. Wir erhoffen uns mithilfe fluorhaltiger MR-Kontrastmittel, die Infiltration von Makrophagen als einen Schlüsselprozeß in der Pathophysiologie vieler Erkrankungen am lebenden Organismus in der MRT besser erfassen zu können mit der Option einer späteren Übertragung auf klinische Feldstärken. Eine wichtige Anwendungsperspektive ist das In-vivo-Monitoring von anti-inflammatorischen Therapiestrategien. Unsere Untersuchungen weisen unmittelbare Bezüge zu den IZKF-Schwerpunkten Entzündung und Neue Bildgebungsverfahren auf und sollen die Grundlage für einen späteren umfangreicheren DFG-Antrag bilden.