Projekt GHS-20-0001 Doppelresonante 1H/31P und 1H/13C sowie zwei weitere
1H/19F-Kleintier-MRT-Spulen

Jahr der Anschaffung: 2021

Die Bruker X-Kernspulen erweitern das bestehende Kleintier-MRT um die Möglichkeit, neben der klassischen Wasserstoffprotonenbildgebung (¹H-MRT) auch Bildgebung und Spektroskopie von Fluor (¹⁹F), Kohlenstoff (¹³C) und Phosphor (³¹P) durchführen zu können. Da die Elemente Kohlenstoff, Fluor und Phosphor deutlich ungünstigere physikalische Eigenschaften für die MRT Bildgebung mitbringen und die Konzentrationen im Gewebe deutlich kleiner sind als die des Wasserstoffes, bedarf es spezieller doppelresonanter Spulen, die sich sowohl auf die Anregungsfrequenzen des Wasserstoffs als auch auf die Kernspinresonanzfrequenz des jeweiligen Elementes abstimmen lassen.

Mit Hilfe der Phosphorspektroskopie lassen sich beispielsweise die einzelnen Phosphate des Energiestoffwechsels in Gewebe quantifizieren. Werden die Spektren dynamisch aufgenommen, lassen sich so Schlussfolgerungen über die im Hintergrund ablaufenden Stoffwechselprozesse ziehen.

Fluor (¹⁹F) kommt im menschlichen und tierischen Organismus physiologisch nur in sehr geringen Mengen vor. Es wird dem Körper hauptsächlich durch fluorhaltige Medikamente oder fluoridhaltiges Salz hinzugefügt. Daher stellt die Fluoridbildgebung beispielsweise in Hinblick auf das Therapiemonitoring in onkologischen Studien oder bei Untersuchungen zur Verteilung von fluoridhaltigen Medikamenten im Auge ein vielversprechendes Forschungswerkzeug dar.

Periphere Quantitative Computer Tomographie - pQCT

Jahr der Anschaffung: 2020

Das pQCT ermöglicht bei minimaler Strahlenexposition (Röntgenstrahlung) sowohl Informationen über die Muskulatur als auch über die Mikroarchitektur an Tibia und/oder Radius sowie des angrenzenden Muskels zu erheben und diese Daten in Relation zur Grunderkrankung (z.B. Formen der hereditären Rachitis, primäre oder sekundäre Osteoporose) zu interpretieren. Damit lassen sich z.B. die unmittelbaren Auswirkungen einer medikamentösen und/oder physikalischen Intervention (Krafttraining) nicht nur indirekt durch Messung der Muskelfunktion (z.B. Kraft und Ausdauer) und ggf. durch Veränderungen der „Knochenmarker“, sondern auch direkt durch die Charakterisierung morphologischer Veränderungen an Knochen und Muskel erfassen. Diese Veränderungen lassen sich lange vor Veränderungen der flächenbezogenen Knochendichte nachweisen.

Doppelresonante ²³Na/¹H-MRT-Spule

Jahr der Anschaffung: 2019

Eine neue, nicht-invasive Methode zur Visualisierung und Quantifizierung des Gewebenatriumgehaltes ist die Natrium-Magnetresonanztomographie (²³Na-MRT). Bei diesem Verfahren wird, analog zur klassischen MRT, der Kernspin der Natriumionen für die MRT-Bildgebung ausgenutzt. Da die Natriumkonzentration im Muskel nur etwa 30 mmol beträgt und die Sensitivität des ²³Na-MRT nur 1/10 der klassische MRT beträgt, ist die Intensität des in-vivo Signals der ²³Na-MRT um den Faktor 20.000 reduziert. Dennoch kann mit dieser speziellen Multikernspule und eigens entwickelten MR-Sequenzen die intra- und extrazelluläre Natriumkonzentration quantifiziert werden.

Zwei Projekte befinden sich aktuell in Vorbereitung:

Das ersten Projekt beschäftigt sich mit dem Diabetes mellitus. Da die Regulation des Blutzuckerspiegels große Überschneidungen mit der des Salz-Wasser-Haushaltes aufweist, bietet die Untersuchung des Natriumhaushaltes mittels nichtinvasiver MRT perspektivisch für die Prävention oder Behandlung des Diabetes neue Möglichkeiten.

Das zweite Projekt befasst sich mit der Anorexia nervosa , einer Form der Magersucht und deren Auswirkung auf den Hirnstamm.