Rofo 2005; 177 - PO_165
DOI: 10.1055/s-2005-868273

Phosphor-Magnetresonanz-Spektroskopie (31P-MRS) zur Bestimmung des Energiestoffwechsels am Muskel

R Hertel 1, J Heiß 1, MA Weber 1, K Baudendistel 1, L Schröder 1, HU Kauczor 1, M Essig 1
  • 1DKFZ. Heidelberg, E 010, Schriesheim

Ziele: Die MRS bietet die Möglichkeit nichtinvasiv Aussagen über den Zell-Metabolismus in-vivo zu treffen. In diesem Lehrposter soll die klinische Anwendung der 31P-MRS am Beispiel der Darstellung von energiereichen 31P-Metaboliten am ruhenden und isometrisch angespannten Oberschenkel-Muskel (M. vastus lat.) vorgestellt werden. Methode: Alle Messungen wurden an einem 1.5T-MRT (Magnetom Vision, Siemens) durchgeführt. Die Signalakquisition erfolgte mittels einer doppelresonanten 1H-/31P- planaren Oberflächenspule, die direkt am Oberschenkel des Patienten/Probanden positioniert und individuell abgestimmt wurde. Durch manuellen Shim (Optimierung der Homogenität des statischen Magnetfeldes) wurde eine Linienbreite der Wasserresonanz von typischen 30Hz erreicht. Die 31P-MRS erfolgte mit einer nicht ortsaufgelösten Free-Induction-Decay (FID) Sequenz (TR=1100 ms) mit einer Messdauer von ca. 10min. Für Messungen unter isometrischer Anspannung des Muskels wurde hierbei die Zahl der Akquisitionen so weit reduziert, dass sich eine Zeitauflösung von ca. 20s ergab. Die Auswertung der Spektren erfolgte mittels der Nachverarbeitungssoftware des Scanners (LUISE®). Ergebnis: Die 31P-MRS ermöglichte die Darstellung folgender Resonanzen der 31P-Metaboliten: alpha-, betha- und gamma-ATP, anorganische Phosphate (Pi) und Phosphokreatin (PCr). Zusätzlich lässt sich aus dem Frequenz-Abstand von PCr und Pi der pH-Wert bestimmen. So schlägt sich z.B. die Übersäuerung des Muskels bei Muskelaktivität im pH-Wert nieder. Im Vergleich zu gesunden Probanden konnten bei Patienten mit Erkrankungen der Muskulatur, die mit Defekten der Energiespeicher einhergehen (Muskelatrophien) eine Abnahme des PCr und der Pi beobachtet werden. Schlussfolgerung: Die vorgestellte Methodik ist ein im klinischen Alltag einsetzbares Verfahren, das es ermöglicht nichtinvasiv Veränderungen an Energiemetaboliten zu beobachten, deren Ursprung in pathologischen und physiologischen Prozessen in der Skelettmuskulatur begründet sind.

Korrespondierender Autor: Hertel R

DKFZ. Heidelberg, E 010, Plöck 2, 69198, Schriesheim

E-Mail: r.hertel@dkfz.de

Key words

Magnetresonanz-Spektroskopie - Muskelspektroskopie - 31 Phosphor