Forschung - Universitätsklinikum Mainz für weitere 3 Jahre gefördert

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Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die zweite Förderphase der Forschergruppe "Bildgestützte zeitliche und regionale Analyse der Ventilations-Perfusionsverhältnisse in der Lunge“ bewilligt. Die Forschergruppe entwickelt neue Verfahren, um Vorgänge in der atmenden Lunge detailgetreu sichtbar zu machen - und dadurch die Diagnose und Behandlung von Patienten mit Lungen-erkrankungen zu verbessern.

Bei vielen Lungenerkrankungen sind die Verteilung der Atemluft und die Durchblutung der Lunge nicht richtig aufeinander abgestimmt, weshalb zu wenig Sauerstoff aufgenommen wird. Diese Verhältnisse mit bildgebenden Verfahren möglichst genau darzustellen, ist wichtig, damit Störungen beim Gasaustausch erkannt und analysiert werden können. Ziel der Mainzer Forschergruppe ist es daher, solche bildgebenden Verfahren zu entwickeln und als klinische Routineverfahren zu etablieren.

Dabei arbeiten Mediziner und Naturwissenschaftler aus mehreren Kliniken und Instituten der Johannes Gutenberg-Universität eng mit Kollegen des Mainzer Max-Planck-Instituts für Polymerforschung und des Deutschen Krebsforschungszentrums in Heidelberg zusammen. Aus den letzten 3 Jahren haben die Wissenschaftler einiges vorzuweisen - sowohl in der Methodenentwicklung als auch in der Therapie. Beispiel Magnetresonanztomographie: Hier wurden insbesondere Untersuchungen entwickelt, bei denen die Patienten eine spezielle Variante des Edelgases Helium einatmen - dieses dient dann als Kontrastmittel. Während herkömmliche Verfahren wie etwa eine Röntgenuntersuchung nur das Lungengewebe abbilden, kann mit Helium erstmals mit hoher zeitlicher Auflösung die Verteilung des Atemgases in der Lunge beobachtet werden. Auf dem Bildschirm wird sichtbar, wie das Gas durch die Luftröhre in die Lunge und dort bis in die kleinsten Verästelungen der Bronchien strömt. Während der ersten Förderperiode ist es gelungen, das Helium-Gas derart zu polarisieren, dass besonders scharfe und detailgetreue Bilder der atmenden Lunge aufgenommen werden können. Es ist damit sogar möglich, die mikroskopisch kleinen Lungenbläschen zu untersuchen.

Weiterhin wurden zusammen mit Kliniken aus Kopenhagen und Sheffield in der ersten Förderperiode 122 Patienten in eine große klinische Studie eingeschlossen, die sich mit dem neuartigen Verfahren beschäftigt. Hier konnten neue Erkenntnisse über die Verschlechterung der Lungenbelüftung bei verschiedenen Lungenerkrankungen gewonnen werden, die in naher Zukunft Einfluss auf therapeutische Entscheidungen haben können.

Daneben arbeiten die Wissenschaftler innerhalb der Forschergruppe auch an weiteren bildgebenden Verfahren, etwa der Positronen-Emissionstomographie oder der Computertomographie. Dabei ist die Verbesserung der Beatmungstherapie, etwa auf Intensivstationen, ein Ziel der Forschergruppe. Beispiel: akutes Lungenversagen. Mit der so genannten dynamischen Computertomographie können die Mediziner jetzt die zyklische Verteilung von dauerhaft und zeitweise beatmetem und nicht beatmetem Lungengewebe während des Atemzyklus beurteilen. So können sie den Erfolg einer Änderung bei der Beatmung direkt am Bildschirm als Vergrößerung des dauerhaft beatmeten Anteiles erkennen.

Auch für die zweite Förderperiode haben sich die Wissenschaftler einiges vorgenommen. So sollen die neu entwickelten bildgebenden Verfahren weiter in der klinischen Routine etabliert werden. Dazu arbeiten die Wissenschaftler daran, die Messverfahren und den technischen Aufwand durch den Einsatz anderer Gase als Helium zu vereinfachen. Ergebnisse aus unterschiedlichsten Untersuchungen sollen puzzleartig zu einem Gesamtbild zusammengeführt werden, das möglichst genau das Verhältnis von verteilter Atemluft und Durchblutung in der Lunge wiedergibt. Solche Informationen werden eine wichtige Rolle etwa bei der Verlaufskontrolle einer Lungentransplantation spielen. Aber auch für die Diagnose und Behandlung vieler anderer Lungenkrankheiten - wie chronische Bronchitis, Emphysem, Asthma und Lungenembolie - sind sie von großer Bedeutung.

idw/Universität Mainz