Physikochemische Eigenschaften von MRT-Kontrastmitteln

Für die Erzeugung einer Signalgebung in der MRT werden vorwiegend die schwach magnetischen Eigenschaften von Wasserstoff- Protonen ausgenutzt, welche Bestandteile aller Gewebe sind. Veränderungen der magnetischen Umgebung, zum Beispiel durch den Einfluss von Kontrastmitteln (ungepaarte Elektronen), führen zu typischen Veränderungen des Kontrastes. Wir differenzieren zwischen den paramagnetischen und superparamagnetischen Kontrastmitteln. Ebenfalls werden Kontrastmittel hinsichtlich ihrer bevorzugten Verteilung eingeteilt: extrazellulär, intrazellulär, Bloodpool-Kontrastmittel.

Paramagnetische Gadoliniumverbindungen werden vorwiegend in der klinischen Routine verwendet. Sie verkürzen die T1- Relaxationszeit, indem sie dem angeregten Spin schneller Energie entziehen. Die hochtoxische Wirkung von freiem Gadolinium wird durch die Bindung im Chelatkomplex kompensiert. Die mehrzähligen Liganden (Chelatoren) bestimmen die pharmakokinetischen Eigenschaften der MRT- Kontrastmittel. Superparamagnetische Kontrastmittel führen zu einer suszeptibilitätsinduzierten Verkürzung der T2 Relaxationszeit. In Abhängigkeit von der Größe der Agenten (Eisenoxid-Kristalle) unterteilt man die superparamagnetischen Kontrastmittel in SPIO, USPIO und MSPIO.

Lernziele:

In Abhängigkeit von den physikochemischen Eigenschaften eines MRT-Kontrastmittels existieren verschiedene klinische Anwendungsgebiete. Diese werden im Rahmen der Präsentation anhand klinischer Fallbeispiele geschildert. Der Einfluss der chemischen Struktur, der Wirkstoffkonzentration, der Osmolalität und der Viskosität in Bezug auf die Eigenschaften des Kontrastmittels werden detailliert dargestellt.

Korrespondierender Autor: Kühn JP

Universität Greifswald, Institut für Diagnostische Radiologie und Neuroradiologie, Sauerbruch-Str.1, 17489 Greifswald

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