De volgende stap in MRI- technologie voor het onderzoeken en in beeld brengen van hartafwijkingen is de 4D-MRI, ofwel een bewegend 3D-beeld. Hiermee wordt in de 3D- weergave van het hart ook de bloeddoorstroming, zowel de pompfunctie als de turbulenties in de vaten, live in beeld gebracht. Met behulp van slimme software kan vervolgens voorspeld worden wat de beste behandeling is.
"3D- en 4D-beeldvorming is essentieel om de complexe anatomie bij kinderen en volwassenen met aangeboren hartafwijkingen te begrijpen", benadrukt Gregor Krings, hoofd van het Centrum voor aangeboren hartafwijkingen in het Wilhelmina Kinderziekenhuis. "Het Centrum voor Aangeboren Hartafwijkingen in het UMCU heeft hierin de laatste jaren expertise opgebouwd via 3D-hartcatheterisatie, 3D-printtechnieken en de computergebaseerde analyse van turbulenties in de vaten (CFD). Door 3D-beelden te laten bewegen, ontstaat 4D-beeldinformatie die het mogelijk maakt om de spiercontractie en de bloedstroom in het hart en de grote vaten zichtbaar te maken."
Eén van de 4D-imaging technieken is het 4D MRI. De afgelopen tien jaar hebben volgens Krings collega's zoals Michael Markl (Freiburg en Chicago) en centra in London, Toronto, Berlijn, Philadelphia deze techniek verder ontwikkeld. Het Centrum voor Aangeboren Hartafwijking in het UMCU doet mee aan een 4D MRI studie, opgezet door Dr Arno Roest, kindercardioloog aan het UMC Leiden. Krings hierover: "Door de bloedstroom in de grote bloedvaten bij aangeboren hartafwijkingen te analyseren, willen wij met elkaar tot een betere zorg bij deze complexe patiënten komen."
Meerwaarde van de 4D-MRI
Hartafwijkingen bevinden zich vaak in de grote vaten zoals de longslagader en de lichaamsslagader met veel vertakkingen, vervolgt Krings. Precieze kennis is dan nodig over hoe de anatomie van het hart en de grote vaten er uit ziet. Beeldtechnieken in 3D en 4D vormen hiervoor de basis. Krings: "Een 2D-beeld van het hart is zoals een foto van een boom. Met een 3D-beeld kun je om de boom heen lopen en kromme takken van alle kanten bekijken."
Omdat de 4D-MRI ook het pomppatroon en de doorstroming van de vaten laat zien, kunnen artsen beter beoordelen in hoeverre een eventuele vernauwing een behandeling noodzakelijk maken en welke behandelingsmethode het meest effectief zal zijn. “Met deze techniek kunnen we de bloedstroming gedetailleerd in beeld brengen. Dit zorgt ervoor dat vernauwingen beter zichtbaar zijn", voegt arts-onderzoeker Evangeline Warmerdam toe.
“Om bij een vernauwing te constateren of een ingreep al dan niet nodig is, kijken we onder meer naar de doorsnede van een long- of lichaamsslagader en het bloeddrukverschil in de grote vaten. Met de hulp van 4D-technieken krijgen we extra informatie. Hiermee kunnen we namelijk de mate van ‘turbulentie’ van de bloedcirculatie zichtbaar maken en de gevolgen hiervan", stelt Krings in een bericht op de website van het UMCU.
Behandeling digitaal voorbereiden
De 4D-MRI heeft ook een positieve invloed op de diagnose en exacte plaatsbepaling van bijvoorbeeld een stent. Daarvoor wordt de zogenoemde Computational Fluid Dynamics (CFD)-technologie gebruikt. Arts-onderzoeker Maartje Conijn zegt daarover: “Hiermee kunnen we op basis van computerberekeningen, voorspellen wat de uitkomst van een behandeling zal zijn. Met de komst van de 4D-MRI kun je dus berekenen wat de beste plek is voor bijvoorbeeld een stent. Die plaatsing is ook digitaal uit te proberen, zodat je kunt zien wat het werkelijke effect ervan is, voordat je de stent echt plaatst.”
Het koppelen van de 4D-MRI-technologie en CFD heeft nóg een groot voordeel. Patiënten met een hartafwijking moeten vaak meerdere operatie ondergaan. Daarbij lopen ze ook het risico op zogenoemde restvernauwingen die bijvoorbeeld kunnen ontstaan door littekenweefsel. “4D MRI en CFD helpen niet alleen om de oorspronkelijke afwijking goed in kaart te brengen, maar ook om te beoordelen óf de restverschijnselen wel of niet tot klachten zullen leiden en behandeld kunnen worden", aldus Conijn.
Moderne beeldvormingstechnieken kunnen een belangrijke bijdrage leveren aan de diagnose en behandeling van hartpatiënten. Onlangs concludeerden cardiologen en radiologen het Maastricht dat door het maken van een MRI- of CT-scan veel onnodige hartkatheterisaties bij mensen met acute pijn op de borst voorkomen kunnen worden.
In dit bericht werd in eerste instantie foutief geschreven dat de 4D-MRI een nieuwe technologie is die ontdekt werd bij de continue zoektocht van het Centrum voor Aangeboren Hartafwijkingen in het UMC Utrecht. De eerste alinea is op dit punt aangepast.
