MULTICENTRE STANDARDISATION OF CHEST MRI AS RADIATION-FREE OUTCOME MEASURE OF LUNG DISEASE IN YOUNG CHILDREN WITH CYSTIC FIBROSIS
Autoren:
Mark O. Wielpütz1,2,3, Oyunbileg von Stackelberg1,2,3, Mirjam Stahl2,4,5, Bertram J. Jobst1,2,3, Monika Eichinger1,2,3, Michael U. Puderbach1,2,3, Lutz Nährlich6,7, Sandra Barth6,7, Christian Schneider7, Matthias V. Kopp8,9, Isabell Ricklefs8,9, Michael Buchholz9,10, Burkhard Tümmler11,12, Christian Dopfer11,12, Jens Vogel-Claussen12,13, Hans-Ulrich Kauczor1,2,3, Marcus A. Mall2,4,5,14,15
1 Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital of Heidelberg, Heidelberg, Germany
2 Translational Lung Research Center (TLRC), German Center for Lung Research (DZL), University of Heidelberg, Heidelberg, Germany
3 Department of Diagnostic and Interventional Radiology with Nuclear Medicine, Thoraxklinik at University of Heidelberg, Heidelberg, Germany
4 Division of Pediatric Pulmonology & Allergy and Cystic Fibrosis Center, Department of Pediatrics, University of Heidelberg, Heidelberg, Germany
5 Department of Translational Pulmonology, University of Heidelberg, Heidelberg, Germany
6 Department of Pediatrics, Justus-Liebig-University Giessen, Giessen, Germany
7 Universities Gießen and Marburg Lung Center (UGMLC), German Center for Lung Research (DZL), University of Gießen, Gießen, Germany
8 Department of Pediatric Allergology and Pneumology, Medical University of Lübeck, Lübeck, Germany
9 Airway Research Center North (ACRN), German Center for Lung Research (DZL), University of Lübeck, Lübeck, Germany
10 Clinic for Radiology and Nuclear Medicine, University Hospital SchleswigHolstein, Campus LübeckLübeck, Germany
11 Clinic for Paediatric Pneumology, Allergology and Neonatology, Hannover Medical School, Hannover, Germany
12 Biomedical Research in Endstage and Obstructive Lung Disease (BREATH), German Center for Lung Research (DZL), University of Hannover, Hannover, Germany
13 Diagnostic and Interventional Radiology, Hannover Medical School, Hannover, Germany
14 Department of Pediatric Pulmonology, Immunology and Intensive Care Medicine, Charité- Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
15 Berlin Institute of Health (BIH), Berlin, Germany
Was war Ihre wissenschaftliche Fragestellung?
Können verschiedene spezialisierte CF-Zentren mit unterschiedlichen MRI-Scannern (Magnetic Resonance Imaging) bei Vorschulkindern mit Mukoviszidose eine vergleichbare Bildqualität erreichen?
Warum ist das wichtig?
Mit neuen Therapien zur Verlangsamung der Prozesse, die bei Mukoviszidose die Lunge schädigen, muss man frühzeitig nach der Diagnose beginnen. Lungenfunktionsmessungen, sonst eine wichtige Methode zur Messung des Krankheitsfortschritts, sind dafür bei jungen Patienten nicht geeignet, da bei ihnen in der Lungenfunktion die Verschlechterungen nicht erkennbar sind.
Mit der Technik der strahlungsfreien MRI-Untersuchung kann man jetzt auch Bilder erzeugen, die den jeweiligen Stand der Lungenerkrankung darstellen können. In Studien, die an unserem Zentrum durchgeführt wurden, konnten wir zeigen, dass man mit dem MRI frühe Veränderungen in der Struktur der Lunge und in der Perfusion (Versorgung mit Blut, Durchblutung) der Lunge bei kleinen Kindern finden kann. Für die vorliegende Studie haben wir unser Untersuchungsprotokoll anderen Zentren zur Verfügung gestellt und die Qualität der erzeugten Bilder miteinander verglichen.
Wie sind Sie vorgegangen?
Wir entwickelten ein standardisiertes Vorgehen („Protokoll“) für die MRI-Untersuchung und stellten sicher, dass die Bedingungen für die Studie an drei pädiatrischen CF-Zentren, die an dem Deutschen Zentrum für Lungenforschung beteiligt sind, vergleichbar waren. Mit diesem Protokoll untersuchten wir eine Gruppe von 42 klinisch stabilen Kindern mit Mukoviszidose im Alter von 0 bis 6 Jahren. Zum Vergleich wurde zusätzlich zur MRI-Untersuchung ein Röntgenbild angefertigt. Alle MRI-Bilder wurden von einem erfahrenen Radiologen systematisch bewertet hinsichtlich der Bildqualität und des Schweregrades der Lungenerkrankung. Für die Einteilung des Schweregrades der Lungenerkrankung wurden Scoring-Systeme (Umsetzung konkreter Befunde in Punkt-Wertung) benutzt, sowohl für das MRI als auch für das Röntgen.
Was haben Sie herausgefunden?
Bei allen Patienten konnten MRI-Aufnahmen erfolgreich durchgeführt werden, die von ihrer Qualität her eine diagnostische Aussage ermöglichten. Eine MRI-Untersuchung besteht aus mehreren verschiedenen aufeinander folgenden Abbildungen des Brustkorbs. Bei 6% dieser MRI-Sequenzen waren einige Teile der Lunge nicht vollständig abgebildet. Bei ebenfalls 6% der Sequenzen fand man andere Bildstörungen (Artefakte). Diesen insgesamt weniger bedeutsamen Einschränkungen standen die übrigen MRI-Sequenzen der kompletten Untersuchungen bei allen Patienten gegenüber. Das Spektrum des Ausmaßes der Lungenerkrankung war in den drei Zentren ähnlich. Das Ausmaß der Lungenerkrankung, wie es im MRI bestimmt wurde, zeigte Entsprechungen zu dem Ausmaß, wie es sich im Röntgenbild darstellte.
Was bedeutet das, und warum muss man bei der Bewertung der Ergebnisse vorsichtig sein?
Wir haben gezeigt, dass es möglich ist, an spezialisierten CF-Zentren ein standardisiertes MRI-Protokoll anzuwenden und damit vergleichbare Bildqualität zu erzielen. Damit können wir dazu beitragen, dass die Verwendung des MRI als strahlungsfreie Methode zur Messung der Schwere der Lungenerkrankung bei kleinen Kindern als Routineuntersuchung eingeführt wird. Das gilt insbesondere auch für die Teilnahme von Patienten dieser Altersgruppe an Studien zur Medikamentenentwicklung. Ein Nachteil der Methode ist allerdings, dass Kontrastmittel für die Untersuchung angewendet werden muss und dass eine Sedierung der Kleinkinder erfolgen muss, damit sie den MRI-Scan durchhalten, der etwa 25 Minuten lang dauert.
Wie geht es weiter?
Das MRI einschließlich der systematischen Einordnung der Befunde mit einem MRI-Score wird als hauptsächliches Untersuchungsinstrument genutzt zur Messung der therapeutischen Wirkung in der PRESIS-Studie (Kennung NCT01619657 in Clinicaltrials.gov) und in weiteren geplanten Studien zur Medikamentenwirkung. Wir hoffen, das Ausmaß senken zu können, in dem Mukoviszidose-Patienten Röntgenstrahlung ausgesetzt werden.
Übersetzung von Wilhelm Bremer, 28.06.2018
