MR-Bildgebung der Lungenventilation mittels aerosolierter Gadolinium-Chelate

Zusammenfassung

Ziel: Bestimmung der Durchführbarkeit einer kernspintomographischen Darstellung der Lungenventilation mittels aerosolierter Gd-Chelate bei gesunden Probanden. Methoden: 5 Probanden (Durchschnittsalter 37 Jahre) wurden in einem 1,5 T System untersucht. Die Probanden atmeten spontan aerosoliertes Gd-DTPA über eine Atemmaske für eine Dauer von 10 Minuten. Das Kontrastmittel-Aerosol wurde über einen leistungsfähigen druckluftbetriebenen Vernebler generiert. Die Illustration der Ventilation erfolgte mit einer atemgegateten dynamischen T₁-gewichteten Turbo-Spin-Echosequenz. Zur Quantifizierung der Lungenventilation wurden die Signalintensitäten im Lungengewebe vor und nach Verneblung berechnet. Ergebnisse: Alle Untersuchungen wurden komplikationslos durchgeführt und beendet. Eine akute oder verzögerte Kontrastmittelreaktion wurde nicht beobachtet. In 4 von 5 Untersuchungen (80 %) wurde eine einheitliche Aerosolverteilung mit einem durchschnittlichen Signalintensitätsanstieg von 35 % nach 10 Minuten erreicht; in einem Fall war die Distribution gering inhomogen. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse in der vorgestellten klinischen Phase-I-Studie haben die Übertragbarkeit der tierexperimentellen Ergebnisse zur Gadolinium-Aerosol-Ventilationsdarstellung in der MRT auf den Menschen erstmals erfolgreich demonstriert. Der Etablierung einer Gadolinium-Aerosol-Ventilationsdiagnostik sind weitere klinische Untersuchungen in größeren Probanden- und Patientenkollektiven voranzustellen.

Abstract

Purpose: To evaluate the feasibility of magnetic resonance assessment of human lung ventilation with aerosolized Gd-chelates in healthy volunteers. Materials and Methods: Five healthy adults (mean age 37 years) were studied with a 1.5 T unit. The volunteers were instructed to inhale the aerosol through an airtight facial mask for 10 minutes. The aerosol was generated with a jet-type small particle nebulizer with attached heater. Ventilation imaging was performed using a respiration-gated dynamic T₁-weighted turbo spin echo sequence (T_R = 199 ms, T_E = 8.5 ms, 12 signal averages, slice thickness 10 mm). Pulmonary signal intensity changes were calculated before and after nebulization. Results: The investigation was successfully carried out in all volunteers. An acute or delayed allergic reaction to the aerosolized contrast medium was not observed. In 4 of 5 experiments (80 %), a homogeneous signal intensity increase was readily visualized with an average signal increase of 35 % after 10 minutes; in one experiment, the aerosol distribution was slightly heterogeneous. Conclusion: The results of the presented phase I clinical study demonstrate the feasibility of human ventilation imaging with aerosolized Gd-chelates for the first time. More trials with a larger number of healthy subjects and patients are needed before the clinical introduction of Gd-based ventilation MR imaging of the lungs.

Schlüsselwörter

Magnetresonanztomographie (MRT) - Lunge - Ventilation - Gadolinium

Key words

Magnetic resonance imaging - lung - ventilation - gadolinium

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