Renale zeitharmonische Elastographie – ein innovativer Ansatz zur bildgestützten Quantifizierung der viskoelastischen Eigenschaften der Niere für die klinische Diagnostik

Abstract

Renale Erkrankungen manifestieren sich klinisch oft in einem fortgeschrittenen Krankheitsstadium und werden durch die gängigen Methoden häufig erst spät erkannt. Ziele dieser kumulativen Habilitationsschrift waren die Quantifizierung der physiologischen renalen Viskoelastizität mittels zeitharmonischer Elastographie sowie die Abgrenzung chronischer Nierenerkrankungen basierend auf einer veränderten renalen Viskoelastizität. Es wurde in einem ersten Versuchsteil die renale Elastographie mittels zweier Elastographie-Methoden, der zeitharmonischen Ultraschallelastographie (THE) und der multifrequenten Magnetresonanzelastographie mit Tomoelastographie-Prozessierung (MRE), etabliert. Dabei wurden die Reproduzierbarkeit der Methoden, die regionalen Unterschiede innerhalb der Niere basierend auf hochaufgelösten Elastogrammen sowie die physiologischen Einflussfaktoren auf die renale Viskoelastizität herausgearbeitet. In einem zweiten Versuchsteil erfolgte die Translation der renalen Grundlagenforschung auf pathologische Veränderungen der Niere (am Modell der Glomerulonephritis) und des (dysfunktionalen) Nierentransplantates. Es konnte modalitätenübergreifend eine Erweichung der chronisch-pathologischen Niere bzw. des Nierentransplantates gezeigt werden. Hervorzuheben war die Erkennung im CKD-Stadium 1 (erhaltene Nierenfunktion) mit einer sehr hohen diagnostischen Genauigkeit. Diese wiederum war der diagnostischen Genauigkeit konventioneller Ultraschallparametern (aktueller Bildgebungsstandard) deutlich überlegen. Die diagnostische Genauigkeit ließ sich in einem multiparametrischen MRT-Ansatz weiter verbessern. Die zeitharmonische Elastographie erlaubt eine zuverlässige, nicht-invasive, kontrastmittelfreie Quantifizierung der renalen Viskoelastizität mittels hochaufgelöster Elastogramme. Zukünftig können die THE und die MRE als nichtinvasive und kontrastmittelfreie Bildmarker renaler Erkrankungen eingesetzt werden.