MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie
Funktionelle und Physiologische Bildgebung mit
der MR
L.R. Schad, M. Amann, A. Bongers, M. Heilmann,
A. Kroll, F. Lohberger, S. Nielles-Vallespin, J. Massmer,
G. Rademaker, K. Razavi, F. Risse, P. Siegler
In Zusammenarbeit mit: E010, DKFZ; Strahlentherapie, Heidelberg;
Psychiatrie, Heidelberg; Radiodiagnostik, Heidelberg;
Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Mannheim; Informatik V,
Mannheim; Psychologie, Mannheim; Anästhesie, Mannheim;
Physik, Würzburg; Kardiologie, Würzburg; Technische Universität,
Prag, Tschechische Republik; EU-Projekt COST B11,
Brüssel, Belgien; Siemens AG, Erlangen
3D Bildkorrelation in der Bestrahlungsplanung
Eine bessere Anpassung der therapeutischen Strahlendosis
an das Zielvolumen zur Schonung des gesunden Gewebes
und von benachbarten Risikoorganen stellt eine der wichtigsten
Aufgaben in der onkologischen Strahlentherapie
dar. Bei der individuellen Festlegung des Zielvolumens bietet
in den letzten Jahren die MR bei der Behandlung von
Läsionen des menschlichen Gehirns aufgrund des guten
Weichteilkontrastes hervorragende Möglichkeiten. Insbesondere
bei der stereotaktischen Bestrahlungsplanung
konnten neue MR-Techniken (3D FLASH, dynamische MRT,
Diffusion, Perfusion, MRA, Blutbolus-Markierung) entwikkelt
und klinisch erfolgreich in der Therapieplanung und
-kontrolle eingesetzt werden.
Funktionelle/Physiologische MR-Bildgebung
Es wurden ferner schnelle Messmethoden (spiral-EPI) entwickelt,
um auch hämodynamische Parameter (Blutfluss,
Akzelerationszeit, Pulswellengeschwindigkeit) im Menschen
bestimmen zu können. Außerdem wurden die Möglichkeiten
einer nicht-invasiven funktionellen MR-Bildgebung bei
Hirnstimulationen (z.B. des motorischen Kortex) und deren
Einsatz zur besseren Abgrenzung von Risikostrukturen
in der stereotaktischen Hochdosisbestrahlung untersucht.
Zudem wurden Messtechniken entwickelt, um die Oxygenierung
und Perfusion von Gewebe nicht-invasiv zu be-
Abb. 1: Messung der Gewebeoxygenierung (BOLD) bei einem
Patienten mit Astrozytom III: Überlagerung der BOLD-Signalanstiegskarte
(rot) auf FDG-PET und IMT-SPECT Daten mit ringförmigem
Signalanstieg im Tumorrandbereich (Dissertation Bongers
DKFZ/2003).
Abteilung E020
Medizinische Physik in der Radiologie
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
stimmen (T2*- bzw. T1-Technik). Neben den Protonen
wurden auch Schnellbildtechniken zur Bildgebung mit Natrium-23
entwickelt, um Aufschlüsse über die Na-K-Pumpe
in-vivo zu erhalten. Diese Techniken wurden am Beispiel
der myokardialen Durchblutung überprüft und sind von
grundsätzlichem Interesse für die Onkologie.
Publikationen (* = externer Koautor)
[1] *Wacker CM, *Wiesmann F, Bock M, *Jakob P, *Sandstede
JJW, *Lehning A, *Ertl G, Schad LR, *Haase A, *Bauer WR. Determination
of regional blood volume and intra-extracapillary water
exchange in human myocardium using feruglose: First clinical
results in patients with coronary artery disease. Mag Res Med
2002;47:1013-1016.
[2] Amann M, Bock M, *Floemer F, Schoenberg SO, Schad LR.
Three-dimensional spiral MR imaging: application to renal multiphase
contrast enhanced angiography. Mag Res Med 2002;
48(2):290-296.
[3] Schad LR. Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT).
Teil 1: Grundlagen und Messtechniken. Radiologe 2002;42:659-
669.
[4] *Pantel J, *Hüger DR, *Kratz B, *Minnemann E, *Martin M,
Schad LR, Essig M, *Schröder J. Strukturelle zerebrale Veränderungen
bei Probanden mit leichter kognitiver Beeinträchtigung.
Nervenarzt 2002;73:845-850.
[5] Schad LR. Funktionelle Magnetresonanz-tomographie (fMRT).
Teil 2: Datenanalyse und Anwendungen. Radiologe 2002;42:756-
764.
[6] Kiessling F, Heilmann M, Vosseler S, Lichy M, Krix M, Fink C,
Kiessling I, Steinbauer H, Schad L, Fusenig NE, Delorme S. Dynamic
T1-weighted monitoring of vascularization in human carcinoma
heterotransplants by magnetic resonance imaging. Int J
Cancer. 2003;104(1):113-120.
[7] Karger CP, Hipp P, Henze M, Echner G, Höss A, Schad L,
Hartmann GH. Stereotactic imaging for radiotherapy: Accuracy
of CT, MRI, PET and SPECT. Phys Med Biol 2003;48:211-221.
[8] Wacker CM, Hartlep AW, Pfleger S, Schad LR, Ertl G, Bauer
WR. Susceptibility-sensitive magnetic resonance imaging detects
human myocardium supplied by a stenotic coronary artery without
a contrast agent. J Am Coll Cardiol 2003;41(5):834-840.
[9] Weber MA, Lichy MP, Thilmann C, Günther M, Bachert P,
Maudsley AA, Delorme S, Schad LR, Debus J, Schlemmer HP.
Verlaufsbeobachtung bestrahlter Hirnmetastasen mittels MR-
Perfusionsbildgebung und 1H-MR-Spektroskopie. Radiologe
2003;43:388-395.
[10] Rademaker G, Jenne JW, Rastert R, Röder D, Schad LR.
Vergleich nichtinvasiver MRT-Verfahren zur Temperaturmessung
für den Einsatz bei medizinischen Thermotherapien. Z Med Phys
2003;13:183-187.
[11] Weber MA, Günther M, Lichy MP, Delorme S, Bongers A,
Thilmann C, Essig M, Zuna I, Schad LR, Debus J, Schlemmer HP.
Comparison of arterial spin-labeling techniques and dynamic susceptibility-weighted
contrast-enhanced MRI in perfusion imaging
of normal brain tissue. Invest Radiol 2003;38:712-718.
[12] Bankamp A, Schad LR. Comparison of TSE, TGSE, and CPMG
measurement techniques for MR polymer gel dosimetry. Mag Res
Imag 2003;21:929-939.
[13] Krug R, Boese JM, Schad LR. Determination of aortic compliance
from magnetic resonance images using an automatic active
contour model. Phys Med Biol 2003;48:2391-2404.
[14] Schad LR, Baudendistel K, *Wenz F. Funktionelle Magnetresonanztomographie
(fMRT). In: Reiser M, Semmler W, eds.
Magnetresonanztomographie, 3. Auflage, Berlin Heidelberg New
York: Springer, 2002:967-1000.
[15] Schad LR. Bildkorrelation/Registrierung von MRT, CT und
PET in der streotaktischen Operations- und Bestrahlungsplanung.
In: Reiser M, Semmler W, eds. Magnetresonanztomographie, 3.
Auflage, Berlin Heidelberg New York: Springer, 2002:1049-1056.