Chemical exchange saturation transfer (CEST) MRT mit Iopamidol zur pH-Messungen bei 3T: Phantommessungen und erste in-vivo Messung

Ziele: Iopamidol-CEST wurde bislang in der Ultrahochfeld-MRT zur pH-Messung im Tierversuch eingesetzt. Ziel dieser Studie war es, Iopamidol-CEST an einem klinischen 3T-MRT zu implementieren und erstmals in-vivo an einem Patienten anzuwenden. Methode: Zur CEST-Bildgebung wurde eine optimierte CEST-Präparation mit gepulsten RF-Sätigungspulsen, gefolgt von einer 2D Gradientenecho-Sequenz an einem 3T MRT (Magnetom Trio, Siemens AG) implementiert. Die folgenden CEST Parameter wurden verwendet (B1-CWAE (continuous-wave amplitude equivalent) = 0.4 µT, pulse duration PD und interpulse delay IPD = 100 ms, 10 CEST-Pulse). Zur pH-Bestimmung wurde ein Phantom mit 8 Röhrchen verwendet, die jeweils mit einer 100 mM Iopamidol-Lösung mit einem pH-Wert zwischen 5,75 – 7,5 gefüllt waren. CEST-Kurven wurden bestimmt und der Sättigungstransfer der Iopamidol-peaks bei 4,2 ppm und 5,5 ppm errechnet, um den ratiometrischen Sättigungstransfer RST zu erlangen. Anhand von 20 Phantom-Messungen wurde eine Kalibrierungskurve erstellt. Eine 66 Jahre alte Patientin wurde nach einer Kontrastmittel-gestützten CT-Untersuchung mit Iopamidol bei 3T untersucht. Ein pH-Parameterbild wurde mittels RST errechnet, um ROI-basiert den pH in der Harnblase zu bestimmen. Im Anschluss wurde der pH im Urin mit einem pH-Meter bestimmt. Ergebnis: Bei niedrigen pH-Werten waren beide peaks bei 4,2 ppm und 5,5 ppm bei 3T erkennbar. Mit zunehmendem pH-Wert wurden in den CEST-Kurven beide peaks breiter und der peak bei 5,5 ppm ist nicht mehr detektierbar. Bei pH 5,75 – 7,0 zeigt sich eine kontinuierliche Abnahme des RST–Werts, sodass eine pH-Bestimmung in diesem Bereich möglich ist. Bei der Patientenmessung konnte mittels Iopamidol-CEST ein pH = 6,58 in der Harnblase bestimmt werden, die Messung im Urin ergab einen pH = 6.72. Schlussfolgerung: Eine pH-Messung mittels Iopamidol-CEST ist an einem klinischen 3T MRT durchführbar. Die vielversprechenden Ergebnisse der ersten Patientenmessung heben das hohe Potential dieser Untersuchungstechnik hervor.

Korrespondierender Autor: Lanzman RS

Universtität Düsseldorf, Medizinische Fakultät, Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Moorenstr. 5, 40225 Düsseldorf

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pH - CEST - 3T - Iopamidol