Schlaganfallbildgebung mittels Magnetic Particle Imaging (MPI)

Trotz aller Fortschritte in der Behandlung des akuten Schlaganfalls durch Thrombolyse und mechanische Thrombektomien ist Zeit der wichtigste Faktor für eine erfolgreiche Behandlung von Schlaganfallpatienten, da in jeder Minute, in der keine Behandlung erfolgt, zwei Millionen Nervenzellen zugrunde gehen. So spielt neben der raschen klinischen Einordnung insbesondere die zügige Bildgebung eine entscheidende Rolle in der schnellen und akkuraten Diagnosestellung. Neben der Differenzierung zwischen ischämischem Schlaganfall und Blutung, sollte die Schlaganfallbildgebung innerhalb kürzester Zeit idealerweise auch Informationen über das Alter des Schlaganfalls, Penumbra (noch vitales, aber gefährdetes Hirngewebe), Gefäßanatomie (Stenosen, Gefäßverschlüsse) und Bluthirnschranke liefern. Jede Verzögerung um 15 Minuten führt dazu, dass mehr Patienten an den Folgen eines Schlaganfalles versterben.

MPI ist eine neue Bildgebungsmodalität, mit der die räumliche Verteilung superparamagnetischer Eisenoxidpartikel (SPIO) bestimmt werden kann. Dafür wird keine ionisierende Strahlung benötigt, sondern eine Kombination von räumlich und zeitlich konstanter und variierender Magnetfelder genutzt.

Nach intravasaler Applikation eines Kontrastmittels kann MPI, aufgrund einer hohen zeitliche Auflösung von 21,5 Millisekunden, sowohl das Gefäßsystem dreidimensional darstellen, als auch zusätzliche Informationen über Perfusion, Blutvolumen und andere Parameter liefern. Die Datenakquise erfolgt dabei in Echtzeit und damit so schnell, dass MPI allen anderen Bildgebungsverfahren in diesem Bereich überlegen ist, ohne die Nebenwirkungen durch Strahlenbelastung oder Kontrastmittel, die entweder nephrotoxisch sind oder sich im Kleinhirn ablagern können. Innerhalb weniger Sekunden werden so Informationen über Schlaganfallgröße und vorgeschaltete Stenosen erhoben, für die die MRT mehrere Minuten ermöglicht.

Zusätzlich können MPI-Scanner so kompakt gebaut werden, dass ein Einsatz direkt am Patientenbett möglich ist.

Zum ersten Mal konnten wir mit unseren Arbeiten zeigen, dass MPI eine vielversprechende Bildgebungsmethode zur Beurteilung der zerebralen Perfusion und von Schlaganfällen ist. Zurzeit gibt es keine Technik zur kontinuierlichen Überwachung der zerebralen Perfusion. MPI-Scanner können so kompakt gebaut werden, dass sie für die kontinuierlichen Überwachung der zerebralen Perfusion bei Patienten mit Schlaganfall, Blutungen und Subarachnoidalblutungen am Patientenbett geeignet sind. MPI könnte so die Versorgung von Schlaganfallpatienten deutlich verbessern.

Zum ersten Mal konnten wir mit unseren Arbeiten zeigen, dass MPI eine vielversprechende Bildgebungsmethode zur Beurteilung der zerebralen Perfusion und von Schlaganfällen ist. Zurzeit gibt es keine Technik zur kontinuierlichen Überwachung der zerebralen Perfusion. MPI-Scanner können so kompakt gebaut werden, dass sie für die kontinuierlichen Überwachung der zerebralen Perfusion bei Patienten mit Schlaganfall, Blutungen und Subarachnoidalblutungen am Patientenbett geeignet sind. MPI könnte so die Versorgung von Schlaganfallpatienten deutlich verbessern.