Vessel wall imaging intrakranieller Gefäße: Semi-automatische Segmentierung und Visualisierung der Kontrastmittelaufnahme der arteriellen Gefäßwand in hochauflösenden 3D black blood MR Datensätzen

Zielsetzung:

Hochauflösende konstrastmittelverstärkte 3D T1w black blood MR Sequenzen ermöglichen die Darstellung und Beurteilung der Morphologie und Kontrastmittelanreicherung der Gefäßwand intrakranieller Arterien. Dieser Methode kommt in der Differentialdiagnostik intrakranieller Arteriopathien eine zunehmend größere Rolle zu, da sie eine über die mit angiografischen Methoden erreichbare ausschließliche Darstellung des Gefäßlumens hinausgehende Detektion degenerativer und inflammatorischer Veränderungen der Gefäßwand erlaubt. Wir stellen eine Methode der semi-automatischen Segmentierung intrakranieller Gefäßwände mit objektivierter und quantifizierbarer Darstellung der Kontrastmittelanreicherung vor.

Material und Methoden:

Gadolinium-kontrastmittelverstärkte 3D T1 black blood Turbospinecho-Sequenz (VISTA) Vessel wall imaging-Datensätze wurden an einem 3T MR Scanner akquiriert und mit einer isotropen Voxelgröße von 0,39 mm rekonstruiert. In einer Bildnachverarbeitungs-Software (MeVisLab) wurde die Längsachse eines Gefäßsegmentes semi-automatisch determiniert und anhand dieser der zur Längsachse exakt orthogonale Gefäßquerschnitt dargestellt. Anschließend erfolgt die Segmentierung des black blood Lumens durch Interpolation zwischen manuell platzierten Markern der Lumen-Gefäßwand-Grenze und die der Gefäßwand durch Expansion innerhalb prä-definierter Signalintensitäts-Grenzwerte. Die Verteilung der Signalintensitäten wurde farbkodiert visualisiert. Es erfolgte eine Bestimmung des maximalen transversalen Diameters des segmentierten Gefäßlumens und ein Vergleich mit dem in einem 3D DSA-Datensatz des Patienten gemessenen maximalen Gefäßdiameter.

Ergebnisse:

In 10 Datensätzen wurde in jeweils vier Gefäßsegmenten (C7, M1, proximale und distale V4) das Lumen mit guter Übereinstimmung des maximalen Diameters mit den 3D DSA-Diametern segmentiert. Die Segmentierung der Gefäßwand erlaubte in allen Fällen eine farbkodierte Visualisierung der Verteilung der Kontrastmittelanreicherung.

Schlussfolgerungen:

Die semi-automatische Segmentierung der Gefäßwand intrakranieller Arterien erlaubt die objektivierte Visualisierung der Kontrastmittelanreicherung und damit Beurteilung pathologischer Wandveränderungen zur Differenzierung verschiedener Arteriopathien.