Fluss-sensitive 4D MRI an 3T: Initiale Ergebnisse von 31 Untersuchungen

Ziele: Ziel der Arbeit war, Untersuchungen der aortalen Hämodynamik mittels prospektiv EKG-getriggerter, fluss-sensitiver 4D MRI, „velocity mapping“, in Kombination mit adaptiver Respirationskontrolle und farbkodierter Visualisierung hinsichtlich Bildqualität, Artefakterzeugung und Detektierbarkeit von pathologischen Veränderungen auszuwerten. Methode: In dieser Studie mit 12 Patienten und 19 gefäßgesunden Freiwilligen wurde prospektiv EKG-getriggerte CINE-3D MR Phasenkontrastsequenzen mit verbesserter, adaptiver Respirationskontrolle an einem 3T Scanner (Magnetom TRIO, Siemens, Erlangen) durchgeführt. Die adaptive Respirationskontrolle erlaubte eine Anpassung an die Atemlage und Zuordnung zum k-Raum in Echtzeit. Eine Beurteilung der Bildqualität wurde an einem Subkollektiv von 13 Individuen anhand der Magnitudenbilder von 3 geblindeten Auswerten auf einer 0–4 Skala und hinsichtlich Ghosting- und Blurring-Artefakte auf einer 0–3 bzw. 0–2 Skala bewertet. Sämtliche Daten wurden nach 4D Visualisierung mit EnSight (CEI, Apex, NC, USA) als farbkodierte Streamlines, Particle Traces und Vector Graphs qualitativ bewertet und die hämodynamischen Änderungen geometrischer aortaler Pathologien herausgearbeitet. Ergebnis: Die Scan-Effektivität der adaptiven Respirationskontrolle betrug 63,6±10,5%. Auch die zeitliche Auflösung war mit 50ms kleiner als zuvor in Studien beschrieben. Die Bewertung der Bildqualität ergab exzellente Werte für die Bildqualität (average 3,44±0,73) mit moderatem Blurring durch die Atmung (average 1,92±0,69) und geringem Ghosting (average 1,03±0,38). In sämtlichen Untersuchungen konnte die 4D Visualisierung erfolgreich durchgeführt werden. Insbesondere die hämodynamischen Veränderungen in 4 Aneurysmen, 2 Coarctationen, 3 kongenitalen vaskulären Fehlbildungen und nach 3 chirurgischen aortalen Eingriffen konnten charakterisiert werden. Schlussfolgerung: Zeitaufgelöste, fluss-sensitive MR Phasenkontrastmessungen an 3T mit adaptiver Respirationskontrolle und anschließender farbkodierter 4D Visualisierung erlauben bei guter Bildqualität die Hämodynamik in gefäßgesunden Freiwilligen darzustellen und die Änderungen der Hämodynamik bei verschiedenen aortalen Pathologien zu erfassen und zu charakterisieren. So wird die Basis für ein potentes diagnostisches Werkzeug zur patientenzentrierten Therapieplanung und -optimierung bei aortalen Pathologien geschaffen, welches in Kombination mit späterer Quantifizierung z.B. der Wandschubkraft auch prognostische Daten bieten kann.

Korrespondierender Autor: Frydrychowicz A

Universitätsklinikum Freiburg, Diagnostische Radiologie, Hugstetter Str. 55, 79106 Freiburg

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4D Aortenfluss-Analyse - Phasenkontrast - MR velocity mapping