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Woher stammen Artefakte in MR-Bildern des Innenohrs?

Sonntag, 23 Oktober, 2022 - 13:46

Mit Hilfe eines selbst erstellten 3 D – Models erforschen OA PD Dr. Bela Büki und OA Dr. Michael Bauer mit Kolleg_innen der Johns Hopkins Universität, Baltimore, USA, die Gründe für Schatten in MR-Bildern des Innenohrs und erklären, wie die Ergebnisse im klinischen Alltag nützlich sein können.

3D Rekonstruktion eines Innenohr MR, Blau: Innenohrflüssigkeit, Gelb: Nerven, Rot: Schatten

Die Bildgebung mittels Magnetresonanz kommt bei der Diagnose von Erkrankungen des Hörsystems häufig zum Einsatz. Das Innenohr ist auf Grund seiner geringen Größe und seines Aufbaus aus verschiedenen Gewebstypen nur schwer in der Magnetresonanztomographie abzubilden. Neue MR-Techniken versprechen hier einen Ausweg und liefern auswertbare Bilder.

3D Modell anhand histologischer Schnitte erstellt

Typisch für MR-Bilder des Innenohrs sind zu beobachtenden Schatten. „Wir haben neue Daten dazu geliefert, dass die auf den Bildern der Magnetresonanz erkennbaren Schatten Flüssigkeitsbewegungen im Innenohr zeigen, die auf Grund der elektromagnetischen Aktivität im Magnetfeld entstehen. Diese Flüssigkeitsbewegungen sind für einen leichten Schwindel während einer MR-Untersuchung verantwortlich.“, erklärt Dr. Bela Büki, Oberarzt am Universitätsklinikum Krems. Bisher wurde diesen Schatten in MR-Bildern wenig Aufmerksamkeit geschenkt.

Die Ergebnisse stammen aus einer Arbeit, in der die Forschenden MR-Bilder gesunder Menschen ohne Innenohrpathologie mit einem 3D-Modell verglichen. Die vollständige 3D Rekonstruktion des Innenohrs wurde anhand histologischer Schnitte von einem Spenderknochen aus dem Ohrpathologielabor der Harvard Universität, Boston, USA erstellt. Das Forschungsteam des Universitätsklinikums der KL in Krems und der Johns-Hopkins-Universität geht davon aus, das bestimmte Erkrankungen zu veränderten Flüssigkeitsströmen im Innenohr führen.

Anatomische Strukturen erklären Schatten nur zum Teil

Die Analyse zeigt, dass „Artefakte“ vorwiegend in den gleichen Regionen auftreten. Anhand des rekonstruierten 3D Models wird ersichtlich, dass diese Schatten einerseits entstehen, weil anatomische Strukturen die Signalstärke an diesen Stellen verringern. Andererseits finden sich auch Schatten an Stellen in der Endolymphe (Innenohrfüssigkeiten), die nicht auf das Vorhandensein von Bindegewebsstrukturen zurückzuführen sind. Ihre Ursache liegt in der Bewegung der Flüssigkeit. Die klare Lokalisation von Signalstörungen im gesunden Ohr sowie die Erkenntnis, dass diese zum Teil durch Flüssigkeitsbewegungen durch die Magnetfelder der MR-Geräts selbst ausgelöst werden, kann helfen pathologische Veränderungen in der MR-Bildgebung leichter zu identifizieren und so in der Zukunft potenziell einen Beitrag zur Verbesserung der Diagnostik von Krankheiten des Innenohrs liefern.

3D Rekonstruktion hilft auch anderenorts bei Ursachenforschung

Die 3D Rekonstruktion des menschlichen Schläfenbeins auf Basis histologischer Schnitte wurde bereits bei der Ursachenforschung von Neuronitis und Labyrinthitis erfolgreich eingesetzt. Die Forscher_innen konnten hier zeigen, dass nicht nur Viren, sondern die Kompression der Innenohrarterien für Schwindel und Hörverlust verantwortlich sein kann (Büki et al., 2021)

Originalarbeit

Ward BK, Mair A, Nagururu N, Bauer M, Büki B. Correlation between Histopathology and Signal Loss on Spin-Echo T2-Weighted MR Images of the Inner Ear: Distinguishing Artifacts from Anatomy. Am J Neuroradiol. 2022.

Events

  1. 06 Dez

    Antrittsvorlesung von Gerald Obermair - Professor für Physiologie

    06. Dezember 2022, 18:00 - 20:00
    Karl Landsteiner Privatuniversität, Trakt Y, Auditorium
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