Die „FOSA Radiologie, Kinderradiologie und Neuroradiologie“ stellt sich vor
FOSA Radiologie Sprecher:innen: Prof. Dr. Sophia Stöcklein (LMU München) und Prof. Dr. Felix Meinel (Universitätsmedizin Rostock)
FOSA Kinderradiologie Sprecher:innen: Prof. Dr. Diane Renz (Medizinische Hochschule Hannover) und Prof. Dr. Hans-Joachim Mentzel (Universitätsklinikum Jena)
FOSA Neuroradiologie Sprecher:innen: Prof. Dr. Jennifer Linn (Universitätsklinikum Dresden) und Prof. Dr. Ahmed Othman (Universitätsmedizin Mainz)
Die Mitglieder der FOSAs Radiologie, Kinderradiologie sowie Neuroradiologie beschäftigen sich mit der morphologischen und funktionellen Bildgebung mit jeweils besonderen Schwerpunkten. Hierzu zählen Aufgaben wie die Erstellung strukturierter Befundvorlagen, die Erarbeitung von krankheitsspezifischen Protokollempfehlungen unter Berücksichtigung des Strahlenschutzes, die Homogenisierung von Untersuchungsprotokollen sowie die Gewährleistung geeigneter Begleitbildgebung bei klinischen und epidemiologischen Studien.
Im Rahmen von NAPKON unterstützen die bildgebenden FOSAs gerne bei geplanten Datennutzungsprojekten. Im Rahmen von NAPKON wurden bisher ca. 100 kardiale und kranielle MRT-Datensätze von Patient:innen im longitudinalen Verlauf nach COVID-19 Erkrankung prospektiv erhoben. Die Nutzung dieser MRT-Daten kann zur Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellung beantragt werden. Zudem stehen retrospektiv erhobene Bilddaten zur Verfügung (u.a. Computertomografien und Röntgenuntersuchungen des Thorax, auch bei Kindern und Jugendlichen), die bei diesen Patient:innen im Rahmen der klinischen Routine während der akuten Phase der Erkrankung erhoben wurden.
Die Mitglieder der bildgebenden FOSAs bringen sich ferner in das radiologische NUM-Projekt RACOON als Bildgebungsexpert:innen ein und kooperieren mit weiteren bildgebenden und nicht-bildgebenden FOSAs. Dabei liegt ein Fokus auf der zunehmenden Integration in Infrastrukturen anderer Projekte im NUM. So bieten die FOSAs Radiologie, Kinderradiologie und Neuroradiologie innerhalb des NUM ihre Expertise für die Bildgebung aller Körperbereiche und Kompetenz für die Konzeption und Auswertung von Studien mit Bildgebungsbeteiligung. In dem Use Case RACOON COMBINE sind radiologische, kinderradiologische und neuroradiologische Datensätze und Fragestellungen integriert, welche Teil multipler Forschungsprojekte und Subprojekte sind.
Am 27.02.2023 stellten sich die FOSAs Radiologie, Neuroradiologie und Kinderradiologie im Rahmen der FOSA-Vorträge 7 vor und rückten dabei ihre Forschungsprojekte in den Vordergrund. Die Vorträge mit den folgenden Themen erhielten durchweg eine positive Resonanz und dienten hervorragend dem Austausch innerhalb des NUM:
- FOSA Radiologie: “Die RACOON Infrastruktur” und “Kardiale und zentralnervöse MRT-Parameter in der NAPKON HAP Kohorte”
- FOSA Neuroradiologie: “Neuroradiologische Bildgebung in der RACOON-Plattform”
- FOSA Kinderradiologie: “RACOON COMBINE: Integration von Kinderkohorten in die RACOON-Plattform”
Im Folgenden werden als Beispiel einige Projekte vorgestellt, welche von den FOSAs Radiologie, Kinderradiologie und Neuroradiologie bearbeitet werden:
Projekttitel: Evaluation bildgebender Biomarker und longitudinale Erfassung der globalen und regionalen kardialen Funktion mittels Kardio-MRT während der Genesungsphase nach COVID-19-Infektion in einer multizentrischen normalisierten Kohorte
Koordination: Prof. Dr. Clemens Cyran (LMU München)
Im Rahmen einer COVID-19-Infektion kann es zu einer Myokardschädigung kommen, die sich anhand erhöhter Troponin-T-Werte nachweisen lässt. Die kardialen Folgen einer COVID-19-Infektion sind jedoch bislang nur unzureichend wissenschaftlich erfasst. Deshalb erfolgt eine umfassende Evaluation dieser Patient:innen mittels kardialer MRT-Bildgebung als Goldstandard in der Diagnosestellung und Prognoseabschätzungen von Herzmuskelentzündungen. Das Ziel unserer Forschung ist es, den prädiktiven Wert quantitativer Biomarker (T1- und T2-Mapping) bei COVID-19-Patient:innen in einer normalisierten Kohorte hinsichtlich des Auftretens von MACE (Major Adverse Cardiac Events) zu analysieren. Unsere Zielgruppe umfasst Patient:innen der HAP-Kohorte in der Erholungsphase der Erkrankung. Hierbei werden insbesondere quantitative MRT-Parameter, wie T1- und T2-Mapping, untersucht. Diese Parameter sind jedoch abhängig von verschiedenen standortspezifischen und systemspezifischen Variablen, wie z.B. der Magnetfeldstärke (B0), der spezifischen Sequenztechnik sowie des verwendeten Gradientensystems. Dies erschwert die Vergleichbarkeit einzelner Patient:innendaten je nach Fragestellung auch in multizentrischen Ansätzen. Unser Ziel ist es daher, durch Standardisierung und Indizierung von Mapping-Daten einzelner standortspezifischer Subpopulationen die Vergleichbarkeit und das Pooling der Daten zu ermöglichen und damit bisherige Limitationen zu eliminieren. Aus der FOSA Radiologie arbeiten dabei insbesondere Wissenschaftler:innen des LMU Klinikums München eng mit renommierten Forschungsinstitutionen, wie dem Department of Medical Imaging der University of Toronto in Kanada, der Charité Universitätsmedizin in Berlin und dem Universitätsklinikum Frankfurt am Main zusammen. Wir hoffen, dass unsere Forschungsergebnisse dazu beitragen werden, die kardialen Folgen einer COVID-19-Infektion besser zu verstehen und damit die Langzeitprognose von Patient:innen zu verbessern.
Projekttitel: COVID-assoziierte Veränderungen der Hirnstruktur und des funktionellen Konnektoms
Koordination: Frau Prof. Dr. Sophia Stöcklein (LMU München)
SARS-CoV-2-Infektionen können mit langfristigen Auswirkungen verbunden sein, die auch Wochen und Monate nach der Infektion anhalten. Neben kardialen und muskulären Problemen umfassen diese eine Vielzahl von neurologischen Symptomen wie Beeinträchtigungen der Konzentration, Anosmie, Müdigkeit, Angst- und Schlafstörungen sowie depressive Symptome. Nach ersten epidemiologischen Analysen dieser langfristigen Veränderungen zielt eine wachsende Anzahl von Forschungsarbeiten nun darauf ab, die physiologischen Mechanismen, die den Symptomen zugrunde liegen, zu untersuchen. Ziel dieses Projektes ist es zu untersuchen, ob die beschriebenen langfristigen Symptome mit strukturellen und funktionellen Veränderungen des Gehirns assoziiert sind. Die analysierten Daten stammen von Patient:innen der Hochauflösenden Plattform (HAP) Kohorte des Nationalen Pandemie Kohorten Netzes (NAPKON). Die Bearbeitung des Projektes erfolgt in enger Zusammenarbeit mit der FOSA Neurologie.
Projekttitel: Multi-center ‘multi-parametric quantitative MRI’ (mp-qMRI) in brain tumor patients
Koordination: Frau PD Dr. Katharina Wenger-Alakmeh (Universitätsklinikum Frankfurt am Main)
In Bezug auf bildgebende Erstdiagnose und Therapiemonitoring bei Patient:innen mit primären und sekundären (Metastasen) Hirntumoren versprechen quantitative MRT-Techniken, die Hardware-unabhängige Informationen über intrinsische Gewebeparameter liefern, in Kombination mit KI-basierten Analysen neue Erkenntnisse und Fortschritte.
Ausgehend vom Universitätsklinikum Frankfurt am Main und unterstützt von der Deutschen Gesellschaft für Neuroradiologie (DGNR) haben sich bereits zahlreiche neuroradiologische Institute in Deutschland zur Planung eines multizentrischen Projektes zusammengeschlossen.
In Vorbereitung auf das Projekt wurde ein auf Standard-Hersteller-Sequenzen basiertes Protokoll entwickelt, das vier quantitative Karten (T2*, QSM, PD, T1) in klinischer Akquisitionszeit (ca. 8 min) liefert. Die Karten wurden basierend auf Informationen gewählt, die in der Hirntumorbildgebung einen hohen Stellenwert haben.
Mit RACOON bzw. der JIP bietet sich eine attraktive Plattform für die Datensammlung und Bildverarbeitungspipeline mit integrierter KI (Künstlicher Intelligenz)-Analyse.
Projekttitel: Thymus volume as possible predictor in pediatric patients
Koordination: Herr Prof. Dr. Hans-Joachim Mentzel (Universitätsklinikum Jena), Frau Prof. Dr. Diane Renz (Medizinische Hochschule Hannover)
Bei Kindern spielt das Thymusgewebe – anders als bei erwachsenen Patient:innen – eine entscheidende Bedeutung. Der Thymus ist ein zentrales Organ des Immunsystems. Im Rahmen dieses Projektes soll evaluiert werden, ob eine valide KI-gestützte Segmentierung des Thymusgewebes (mit einer konsekutiven Berechnung des Volumens) gelingt. Dazu werden computertomografische Untersuchungen des Thorax mit und ohne intravenöser Kontrastmittelapplikation, akquiriert mittels verschiedener Untersuchungsprotokolle (auch in Low-dose- und Ultralow-dose-Technik), eingeschlossen. Im weiteren Schritt wird untersucht, ob sich das Thymusvolumen als ein prädiktiver Biomarker für den Verlauf einer Infektion (z.B. auch COVID) im Kindes- und Jugendalter eignet. Die RACOON-Plattform ist hervorragend für die Datenerfassung, -evaluation und –weiterverarbeitung mittels KI-Analysen im Rahmen dieses Forschungsprojektes geeignet.