MUW researcher of the month Wien Klin Wochenschr (2013) 125:730–731 DOI 10.1007/s00508-013-0465-5
Priv.-Doz.in Dr.in Iris-Melanie Nöbauer-Huhmann MedUni Wien Researcher of the Month, November 2013
Priv.-Doz.in Dr.in Iris-Melanie Nöbauer-Huhmann
Die Jury „Researcher of the Month“ verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Frau Priv.-Doz.in Dr.in IrisMelanie Nöbauer-Huhmann aus Anlass der 2013 im Top-Journal „Radiology“ (IF 5.726) erschienenen Publikation „Sodium MR Imaging of the Lumbar Intervertebral Disk at 7 T: Correlation with T2 Mapping and Modified Pfirrmann Score at 3 T—Preliminary Results“ [1]. Die Publikation entstand an der Medizinischen Universität Wien, Universitätsklinik für Radiodiagnostik, Abteilung Muskuloskelettale Radiologie in Kooperation mit dem Exzellenzzentrum Hochfeld-MR (Leitung: Univ.-Prof. Dr. S. Trattnig), sowie in internationaler Kooperation mit der Abteilung für Radiologie, Uniklinik Balgrist, Zürich, Schweiz (Leiter: Prof. Dr. C.W.A. Pfirrmann). Ziel der Studie war die Etablierung einer 7-Tesla in vivo Sequenz für Natrium-Bildgebung für den humanen lumbalen Discus, mit Erprobung der Sequenz bei asymptomatischen Probanden, sowie die Korrelation der Natrium-Ergebnisse mit quantitativem T2 mapping, und mit dem morphologischen modifizierten Pfirrmann-Score.
Mittels Hochfeld-MR ist die Natriumbildgebung der Bandscheibe in-vivo möglich; sie erlaubt auf biochemischer Basis eine verbesserte Beurteilung der Bandscheibe durch quantitative Abschätzung des Proteoglycangehaltes Die Wirbelsäulendegeneration ist eine häufige Erkrankung, die sowohl für die Lebensqualität des Patienten als auch als ökonomischer Faktor bei Krankenständen oder Berufsunfähigkeit eine wichtige Rolle spielt. Zentrale Bedeutung hat die Bandscheibe, zu deren Beurteilung als Goldstandard die MRT dient [2]. Bisher wird die Bandscheibendegeneration subjektiv beurteilt [3]; frühe Veränderungen oder geringe Änderungen gegenüber Voruntersuchungen sind jedoch visuell schwer fassbar. Zuverlässige quantitative Parameter, die auch Informationen über die biochemische Zusammensetzung des Diskus geben, wären daher wünschenswert. Die Einführung der Hochfeld- und Ultrahochfeld-MRT (3- und 7-Tesla) erlaubt einerseits eine verbesserte Darstellung der Morphologie mit höherer Ortsauflösung [4–7, 8, 9], andererseits wurden neue, insbesondere auch biochemische Techniken wie die Natriumbildbebung des Diskus möglich [1]. Proteoglycane (PG) machen ca. 50 % des Trockengewichtes des gesunden lumbalen Nucleus pulposus aus. Die an große PG-Aggregate gekoppelten, carboxylierten und sulfatierten Glycosaminoglycan-Seitenketten (GAG) sind stark negativ geladen und binden positiv geladene Natriumionen. Der Natriumgehalt des Diskus hat sich somit als Maß für dessen PG-Gehalt
erwiesen, der im Verlaufe der Degeneration absinkt. Die vorliegende Studie hat anhand von 40 Bandscheiben von 10 asymptomatischen Probanden gezeigt, dass mithilfe der hohen Feldstärke des 7-Tesla MRT eine Nutzung des schwachen 23Na-Signals zur Bildgebung der menschlichen Bandscheibe in vivo möglich ist. Zusätzlich wurden die quantitativen Ergebnisse der Natriumbildgebung mit einem auf dem T2-Signal beruhenden quantitativen Parameter (T2 mapping), und einer erweiterten etablierten visuellen Graduierung als Referenz (modifizierte Pfirrmann-Klassifikation) verglichen. Die Ergebnisse der Natriumbildgebung korrelierten in einer kubischen Funktion mit dem modifizierten Pfirrmann-Grad, was auf den PG-Verlust im Rahmen der Diskusdegeneration und des daraus resultierenden Flüssigkeitsverlustes, auf den Kollagengehalt, sowie auf das Vorhandensein weiterer Degradationsprodukte zurückgeführt werden kann. Die Resultate der Natriumbildgebung korrelierten hingegen erwartungsgemäß nicht mit den T2 mapping-Werten, da dieser Parameter von weiteren unterschiedlichen Abbauprodukten beeinflusst wird. Die Studie trägt damit auch zum Verständnis der biochemischen Eigenschaften des Diskus und der Pathophysiologie der Diskusdegeneration bei. Sie kann als Grundlagenarbeit für die Entwicklung der Natriumbildgebung als potenziellen nicht-invasiven TherapieMonitoring-Parameter (z. B. bei biologischem Repair) dienen. Sie dient außerdem der Weiterentwicklung der Hochfeld-MRT Technik.
Wissenschaftliches Umfeld Priv.-Doz.in Dr.in I.-M. Nöbauer-Huhmann () Abteilung für Neuroradiologie und Muskuloskeletale Radiologie Medizinische Universität Wien, Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Währinger Gürtel 18–20, 1090 Wien, Österreich E-Mail: [email protected]
730 MUW researcher of the month Online publiziert: 17. November 2013
Forschungsschwerpunkt von Frau Priv.-Doz.in Dr.in Nöbauer-Huhmann ist die Hochfeld-MRT, und hier insbesondere die Weiterentwicklung/Optimierung und klinische Evaluierung neuer Methoden im MR-Hochfeldbereich für verschiedene klinische und grundlagen-
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orientierte Fragestellungen. Sie ist seit 2002 Mitglied der Arbeitsgruppe des Exzellenzzentrums für Hochfeld-MR (Leitung: Univ.-Prof. Dr. S. Trattnig). Ein zweiter Schwerpunkt ist die Muskoloskelettale Onkologie, insbesondere Weichteiltumoren und Veränderungen des Knochenmarkes. Sie ist Teamleiterin für Muskoloskelettale Onkologie der Abteilung für Neuroradiologie und muskuloskelettale Radiologie (Leitung: Univ.-Prof. Dr. D. Prayer).
Literatur 1. Noebauer-Huhmann IM, Juras V, Pfirrmann CW, Szomolanyi P, Zbyn S, Messner A, Wimmer J, Weber M, Friedrich KM, Stelzeneder D, Trattnig S. Sodium MR imaging of the lumbar intervertebral disk at 7 T: correlation with T2 mapping and modified Pfirrmann score at 3T–preliminary results. Radiology. 2012 Nov;265(2):555–64. 2. Noebauer-Huhmann IM, Glaser C, Dietrich O, Wallner CP, Klinger W, Imhof H, Schoenberg SO. MR imaging of the cervical spine: assessment of image quality with parallel imaging compared to non-accelerated MR Measurements. Eur Radiol. 2007;17:1147–55 3. Fruehwald-Pallamar J, Szomolanyi P, Fakhrai N, Lunzer A, Weber M, Thurnher MM, Pallamar M, Trattnig S, Prayer D, Noebauer-Huhmann IM. Parallel imaging of the cervical spine at 3 T: optimized trade-off between speed and image quality. AJNR Am J Neuroradiol. 2012 Nov;33(10):1867–74.
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4. Noebauer-Huhmann IM, Ba-Ssalamah A, Mlynarik V, Barth M, Schöggl A, Heimberger K, Matula C, Fog A, Kaider A, Trattnig S. MRI contrast enhancement of brain tumors at 3 Tesla versus 1.5 Tesla. Invest Radiol. 2002;37:114–9 (I.F. 4.593) 5. Trattnig S, Pinker K, Ba-Ssalamah A, Noebauer-Huhmann IM. The optimal use of contrast agents at high field MRI. Eur Radiol. 2006 Jun;16(6):1280–7. 6. Noebauer-Huhmann IM, Szomolanyi P, Juras V, Kraff O, Ladd ME, Trattnig S. Gadolinium-based MR contrast agents at 7 Tesla: in vitro T1 relaxivities in human blood plasma. Invest Radiol. 2010 Sep;45(9):554–8. 7. Noebauer-Huhmann IM, Pinker K, Barth M, Mlynarik V, Ba-Ssalamah A, Mlynarik V, Saringer W F, Weber M, Benesch T, Witoszynskyj S, Rauscher A, Reichenbach JR, Trattnig S. Contrast-enhanced, high-resolution, susceptibility-weighted MR imaging (CE-SWI) of the brain: dosedependent optimization at 3 Tesla and 1.5 Tesla in healthy volunteers. Invest Radiol. 2006 Mar;41(3):249–55. 8. Trattnig S, Mamisch TC, Noebauer-Huhmann IM. Highfield and ultra high-field magnetic resonance imaging: new possibilities for imaging joints. Z Rheumatol. 2006 Dec;65(8):681–7. 9. Noebauer-Huhmann IM, Pretterklieber M, Erhart J, Bär P, Szomolanyi P, Kronnerwetter C, Lang S, Friedrich KM, Trattnig S. Anatomy and variants of the triangular fibrocartilage complex and its MR appearance at 3 and 7 T. Semin Musculoskelet Radiol. 2012 Apr;16(2):93–103.
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Die Jury „Researcher of the Month“ verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Frau Priv.-Doz.in Dr.in IrisMelanie Nöbauer-Huhmann aus Anlass der 2013 im Top-Journal „Radiology“ (IF 5.726) erschienenen Publikation „Sodium MR Imaging of the Lumbar Intervertebral Disk at 7 T: Correlation with T2 Mapping and Modified Pfirrmann Score at 3 T—Preliminary Results“ [1]. Die Publikation entstand an der Medizinischen Universität Wien, Universitätsklinik für Radiodiagnostik, Abteilung Muskuloskelettale Radiologie in Kooperation mit dem Exzellenzzentrum Hochfeld-MR (Leitung: Univ.-Prof. Dr. S. Trattnig), sowie in internationaler Kooperation mit der Abteilung für Radiologie, Uniklinik Balgrist, Zürich, Schweiz (Leiter: Prof. Dr. C.W.A. Pfirrmann). Ziel der Studie war die Etablierung einer 7-Tesla in vivo Sequenz für Natrium-Bildgebung für den humanen lumbalen Discus, mit Erprobung der Sequenz bei asymptomatischen Probanden, sowie die Korrelation der Natrium-Ergebnisse mit quantitativem T2 mapping, und mit dem morphologischen modifizierten Pfirrmann-Score.
Mittels Hochfeld-MR ist die Natriumbildgebung der Bandscheibe in-vivo möglich; sie erlaubt auf biochemischer Basis eine verbesserte Beurteilung der Bandscheibe durch quantitative Abschätzung des Proteoglycangehaltes Die Wirbelsäulendegeneration ist eine häufige Erkrankung, die sowohl für die Lebensqualität des Patienten als auch als ökonomischer Faktor bei Krankenständen oder Berufsunfähigkeit eine wichtige Rolle spielt. Zentrale Bedeutung hat die Bandscheibe, zu deren Beurteilung als Goldstandard die MRT dient [2]. Bisher wird die Bandscheibendegeneration subjektiv beurteilt [3]; frühe Veränderungen oder geringe Änderungen gegenüber Voruntersuchungen sind jedoch visuell schwer fassbar. Zuverlässige quantitative Parameter, die auch Informationen über die biochemische Zusammensetzung des Diskus geben, wären daher wünschenswert. Die Einführung der Hochfeld- und Ultrahochfeld-MRT (3- und 7-Tesla) erlaubt einerseits eine verbesserte Darstellung der Morphologie mit höherer Ortsauflösung [4–7, 8, 9], andererseits wurden neue, insbesondere auch biochemische Techniken wie die Natriumbildbebung des Diskus möglich [1]. Proteoglycane (PG) machen ca. 50 % des Trockengewichtes des gesunden lumbalen Nucleus pulposus aus. Die an große PG-Aggregate gekoppelten, carboxylierten und sulfatierten Glycosaminoglycan-Seitenketten (GAG) sind stark negativ geladen und binden positiv geladene Natriumionen. Der Natriumgehalt des Diskus hat sich somit als Maß für dessen PG-Gehalt
erwiesen, der im Verlaufe der Degeneration absinkt. Die vorliegende Studie hat anhand von 40 Bandscheiben von 10 asymptomatischen Probanden gezeigt, dass mithilfe der hohen Feldstärke des 7-Tesla MRT eine Nutzung des schwachen 23Na-Signals zur Bildgebung der menschlichen Bandscheibe in vivo möglich ist. Zusätzlich wurden die quantitativen Ergebnisse der Natriumbildgebung mit einem auf dem T2-Signal beruhenden quantitativen Parameter (T2 mapping), und einer erweiterten etablierten visuellen Graduierung als Referenz (modifizierte Pfirrmann-Klassifikation) verglichen. Die Ergebnisse der Natriumbildgebung korrelierten in einer kubischen Funktion mit dem modifizierten Pfirrmann-Grad, was auf den PG-Verlust im Rahmen der Diskusdegeneration und des daraus resultierenden Flüssigkeitsverlustes, auf den Kollagengehalt, sowie auf das Vorhandensein weiterer Degradationsprodukte zurückgeführt werden kann. Die Resultate der Natriumbildgebung korrelierten hingegen erwartungsgemäß nicht mit den T2 mapping-Werten, da dieser Parameter von weiteren unterschiedlichen Abbauprodukten beeinflusst wird. Die Studie trägt damit auch zum Verständnis der biochemischen Eigenschaften des Diskus und der Pathophysiologie der Diskusdegeneration bei. Sie kann als Grundlagenarbeit für die Entwicklung der Natriumbildgebung als potenziellen nicht-invasiven TherapieMonitoring-Parameter (z. B. bei biologischem Repair) dienen. Sie dient außerdem der Weiterentwicklung der Hochfeld-MRT Technik.
Wissenschaftliches Umfeld Priv.-Doz.in Dr.in I.-M. Nöbauer-Huhmann () Abteilung für Neuroradiologie und Muskuloskeletale Radiologie Medizinische Universität Wien, Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Währinger Gürtel 18–20, 1090 Wien, Österreich E-Mail: [email protected]
730 MUW researcher of the month Online publiziert: 17. November 2013
Forschungsschwerpunkt von Frau Priv.-Doz.in Dr.in Nöbauer-Huhmann ist die Hochfeld-MRT, und hier insbesondere die Weiterentwicklung/Optimierung und klinische Evaluierung neuer Methoden im MR-Hochfeldbereich für verschiedene klinische und grundlagen-
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orientierte Fragestellungen. Sie ist seit 2002 Mitglied der Arbeitsgruppe des Exzellenzzentrums für Hochfeld-MR (Leitung: Univ.-Prof. Dr. S. Trattnig). Ein zweiter Schwerpunkt ist die Muskoloskelettale Onkologie, insbesondere Weichteiltumoren und Veränderungen des Knochenmarkes. Sie ist Teamleiterin für Muskoloskelettale Onkologie der Abteilung für Neuroradiologie und muskuloskelettale Radiologie (Leitung: Univ.-Prof. Dr. D. Prayer).
Literatur 1. Noebauer-Huhmann IM, Juras V, Pfirrmann CW, Szomolanyi P, Zbyn S, Messner A, Wimmer J, Weber M, Friedrich KM, Stelzeneder D, Trattnig S. Sodium MR imaging of the lumbar intervertebral disk at 7 T: correlation with T2 mapping and modified Pfirrmann score at 3T–preliminary results. Radiology. 2012 Nov;265(2):555–64. 2. Noebauer-Huhmann IM, Glaser C, Dietrich O, Wallner CP, Klinger W, Imhof H, Schoenberg SO. MR imaging of the cervical spine: assessment of image quality with parallel imaging compared to non-accelerated MR Measurements. Eur Radiol. 2007;17:1147–55 3. Fruehwald-Pallamar J, Szomolanyi P, Fakhrai N, Lunzer A, Weber M, Thurnher MM, Pallamar M, Trattnig S, Prayer D, Noebauer-Huhmann IM. Parallel imaging of the cervical spine at 3 T: optimized trade-off between speed and image quality. AJNR Am J Neuroradiol. 2012 Nov;33(10):1867–74.
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4. Noebauer-Huhmann IM, Ba-Ssalamah A, Mlynarik V, Barth M, Schöggl A, Heimberger K, Matula C, Fog A, Kaider A, Trattnig S. MRI contrast enhancement of brain tumors at 3 Tesla versus 1.5 Tesla. Invest Radiol. 2002;37:114–9 (I.F. 4.593) 5. Trattnig S, Pinker K, Ba-Ssalamah A, Noebauer-Huhmann IM. The optimal use of contrast agents at high field MRI. Eur Radiol. 2006 Jun;16(6):1280–7. 6. Noebauer-Huhmann IM, Szomolanyi P, Juras V, Kraff O, Ladd ME, Trattnig S. Gadolinium-based MR contrast agents at 7 Tesla: in vitro T1 relaxivities in human blood plasma. Invest Radiol. 2010 Sep;45(9):554–8. 7. Noebauer-Huhmann IM, Pinker K, Barth M, Mlynarik V, Ba-Ssalamah A, Mlynarik V, Saringer W F, Weber M, Benesch T, Witoszynskyj S, Rauscher A, Reichenbach JR, Trattnig S. Contrast-enhanced, high-resolution, susceptibility-weighted MR imaging (CE-SWI) of the brain: dosedependent optimization at 3 Tesla and 1.5 Tesla in healthy volunteers. Invest Radiol. 2006 Mar;41(3):249–55. 8. Trattnig S, Mamisch TC, Noebauer-Huhmann IM. Highfield and ultra high-field magnetic resonance imaging: new possibilities for imaging joints. Z Rheumatol. 2006 Dec;65(8):681–7. 9. Noebauer-Huhmann IM, Pretterklieber M, Erhart J, Bär P, Szomolanyi P, Kronnerwetter C, Lang S, Friedrich KM, Trattnig S. Anatomy and variants of the triangular fibrocartilage complex and its MR appearance at 3 and 7 T. Semin Musculoskelet Radiol. 2012 Apr;16(2):93–103.
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