Etablierung der MRT in der Lungendiagnostik bei Mukoviszidose
Eine strahlungsfreie Diagnostikmethode für Mukoviszidose-Betroffene und andere Patienten mit chronischen Lungenerkrankungen zu etablieren, ist ein wichtiges Ziel von Wissenschaftlern am Universitätsklinikum Heidelberg. Der Einsatz der Magnetresonanztomographie (MRT) in der Mukoviszidose-Lungendiagnostik wurde hier u.a. durch Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) weiterentwickelt und im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren und Methoden der Lungenfunktionsdiagnostik validiert.
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Für eine erfolgreiche Therapie der Lungenschädigung bei Mukoviszidose ist eine frühzeitige Diagnose des Krankheitsfortschritts unerlässlich. Doch gerade bei jungen Patienten und Patienten unter CFTR-Modulatortherapie sind die etablierten Methoden zur Lungenfunktionsprüfung, z.B. mittels Spirometrie, nur bedingt geeignet, da bei ihnen in der Lungenfunktionsmessung Verschlechterungen oft nicht sofort erkennbar sind. Ein normales, bzw. unverändertes Ergebnis in der Lungenfunktionsmessung bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass die Erkrankung nicht fortschreitet.
MRT zeigt frühzeitig auch subtile Lungenveränderungen auf
In Studien konnte die Arbeitsgruppe um Prof. Mark Oliver Wielpütz demonstrieren, dass mittels MRT frühzeitig auch subtile Veränderungen in der Struktur der Lunge und ihrer Perfusion bei Mukoviszidose-Patienten aufgespürt werden können. Darüber hinaus haben die Wissenschaftler gezeigt, dass es möglich ist, an spezialisierten Mukoviszidose-Zentren ein standardisiertes MRT-Protokoll anzuwenden und damit eine vergleichbare Bildqualität zu erzielen – ein wichtiger Schritt in Richtung Etablierung des MRT als Instrument der Routineuntersuchung von CF-Patienten.
Optimierung und Automatisierung der MRT-Auswertung mittels KI
Um die Auswertung der MRT-Bilder zu optimieren und zu automatisieren, haben Wielpütz und Kollegen sie mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz weiterentwickelt. In einem über die Forschungsförderung des Mukoviszidose e.V. finanzierten Projekt etablierten sie ein computergestütztes Auswertesystem, das unabhängig vom menschlichen Betrachter verlässlich und genau die Schwere der Lungenerkrankung auf MRT-Aufnahmen misst. Ziel war es, ein Neuronales Netzwerk (CNN) für das vollautomatische Scoring von Perfusionsstörungen im MRT von Mukoviszidose-Patienten aller Altersgruppen zu trainieren.
Dieses System ermöglicht künftig auch die vergleichende Analyse grosser Datenmengen von vielen verschiedenen Patienten, was neue Erkenntnisse in der Erforschung der Lungenerkrankung bei Mukoviszidose verspricht. Zudem könnte das Verfahren zur Auswertung von MRT-Aufnahmen auch bei Medikamentenstudien eingesetzt werden, um den Therapieerfolg leichter messbar zu machen. Für den einzelnen Mukoviszidose-Patienten besteht der Nutzen darin, relativ schnell einen verlässlichen Zahlenwert zur Schwere seiner Lungenerkrankung zu erhalten. So kann er über mehrere MRT-Messungen hinweg vergleichen, ob seine Therapie wirksam ist oder ob Änderungen in seinem Therapieschema angezeigt sind.PS
Quelle: Mukoviszidose e.V. – Bundesverband Cystische Fibrose (CF)/Pressemitteilung, 21.04.2022um Prof. Mark Oliver Wielpützum Prof. Mark Oliver Wielpütz
