Dokument: Contrast-Free Functional MRI for Classifying Renal Involvement in Rheumatologic Diseases: Implementation and Evaluation

Titel:	Contrast-Free Functional MRI for Classifying Renal Involvement in Rheumatologic Diseases: Implementation and Evaluation
Weiterer Titel:	Implementierung der kontrastmittelfreien funktionellen Magnetresonanztomographie zur Klassifizierung von Nierenbeteiligung bei rheumatologischen Erkrankungen
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=74316
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20260831-142905-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Bokonjic, Sara [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,18 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 26.08.2026 / geändert 26.08.2026
Beitragende:	Dr. Ljimani, Alexandra [Gutachter] PD Dr. Floß, Doreen M. [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Nierenbeteiligung bei rheumatologischen Erkrankungen, insbesondere bei systemischem Lupus erythematodes (SLE) und Vaskulitiden, ist eine ernste Komplikation, die den Organerhalt gefährdet und eine rasche Diagnostik und Therapie erfordert. Während die Diagnose überwiegend auf der invasiven Biopsie beruht, hat die funktionelle multiparametrische Nieren-MRT (mpMRT) in den letzten Jahren deutliche Fortschritte gemacht: kontrastmittelfreie Verfahren wie DWI/DTI (ADC, FA), ASL, BOLD/T2* sowie T1/T2-Mapping ermöglichen die nicht-invasive Quantifizierung von Perfusion, Diffusion, Oxygenierung und Mikrostruktur. Ziel dieser Arbeit war die Evaluation eines kontrastmittelfreien mpMRT-Protokolls zur Klassifikation der Nierenbeteiligung bei rheumatologischen Erkrankungen sowie dessen Potenzial als früher Biomarker und Ergänzung zur Biopsie. Prospektiv wurden 10 gesunde Proband*innen und 36 Patient*innen mit und ohne Nierenbeteiligung im Rahmen von SLE und Vaskulitiden untersucht. Die 3T-mpMRT (Siemens) Daten wurden standardisiert akquiriert, ausgewertet und mit Klinikdaten korreliert; die Statistik erfolgte nach etablierten Verfahren. Mehrere mpMRT-Parameter unterschieden signifikant zwischen gesunden und erkrankten Nieren und belegen damit krankheitsbedingte Veränderungen. Die Effektstärken variierten jedoch je nach Messgröße: für einige Parameter (z. B. ADC) waren die Unterschiede moderat, für andere (z. B. T2*) deutlich ausgeprägter. Es zeigte sich ein Alterseffekt nur für die ASL-Perfusion (Abnahme), während die übrigen Parameter überwiegend geringe bzw. inkonsistente Zusammenhänge aufwiesen. Von besonderer Bedeutung ist, dass die renalen T2*-Werte in allen LN-Gruppen im Vergleich zu gesunden Probanden konsistent signifikant reduziert waren, was auf eine krankheitsassoziierte Beeinträchtigung der renalen Oxygenierung hinweist und T2* als potenziellen nicht-invasiven Biomarker der renalen Hypoxie unterstützt. Insgesamt trägt diese Dissertation zur Weiterentwicklung der renalen mpMRT bei, indem sie klinisch relevante Gruppenunterschiede belegt und Bedingungen parameterabhängiger Sensitivität aufzeigt. Zukünftig sind standardisierte, stadiumsensible Protokolle, (teil-) automatisierte und verblindete ROI-Auswertung, höhere Messpunktdichte sowie größere multizentrische Kollektive nötig, um gewichtete multiparametrische Indizes und eine bessere Reproduzierbarkeit, Generalisierbarkeit und klinische Nutzbarkeit zu erreichen. Renal involvement in rheumatic diseases, particularly in systemic lupus erythematosus (SLE) and vasculitides, is a serious and not uncommon complication that threatens organ function and therefore demands rapid diagnosis and treatment. Although biopsy remains the diagnostic gold standard, recent advances in renal functional multiparametric MRI (mpMRI) have opened non-invasive ways to quantify perfusion, diffusion, oxygenation, and tissue microstructure using contrast-free techniques such as DWI/DTI (ADC, FA), arterial spin labeling (ASL), BOLD/T2*, and T1/T2 mapping. The aim of this dissertation is to evaluate a contrast-free mpMRI protocol for classifying renal involvement in rheumatic diseases and to explore its potential as an early biomarker to possibly complement biopsy. 10 healthy volunteers and 36 patients were examined prospectively spanning SLE and vasculitis with and without renal involvement. Imaging data acquired on a clinical 3T system was quality-controlled, post-processed, correlated with routine clinical metrics and statistically analyzed. Several mpMRI parameters demonstrated significant differences between healthy and diseased kidneys, providing convergent evidence that mpMRI can capture disease-related alterations. Effect sizes, however, varied by metric: differences were moderate for some metrics (e.g., ADC) and larger for others (e.g., T2*). Further, ASL perfusion showed a negative correlation with age, whereas most other parameters exhibited little or inconsistent age dependence. Of particular importance, renal T2* values were consistently reduced across all LN groups compared to healthy participants, underscoring disease-associated impairment in renal oxygenation. This supports T2* as a potential non-invasive biomarker of renal hypoxia. Overall, this dissertation contributes to further development of renal mpMRI by demonstrating clinically relevant and statistically significant group differences between healthy and diseased kidneys while clarifying the circumstances under which sensitivity varies across parameters. Future work should focus on standardized, stage-based protocols, blinded multi-rater and automated ROI strategies and larger, multicenter cohorts to enable weighted multiparametric indices and improve reproducibility, generalizability, and clinical impact.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Diagnostische Radiologie
Dokument erstellt am:	31.08.2026
Dateien geändert am:	31.08.2026
Promotionsantrag am:	12.04.2026
Datum der Promotion:	18.08.2026