Intraindividual Assessment of the Thoracic Aorta using Contrast and Non-Contrast-Enhanced MR Angiography

Zusammenfassung

Ziel: Basierend auf der aktuellen NSF-Diskussion hat der klinische Einsatz von nicht KM-verstärkten MRA-Techniken neue Bedeutung erlangt. Vor allem auf SSFP-Sequenzen basierende Techniken scheinen hier besonders geeignet für die Diagnostik der großen thorakalen Gefäße. Der klinische Einsatz dieser nicht KM-verstärkten MRA-Sequenzen (non-CE-MRA-Sequenzen) ist jedoch noch nicht etabliert. Material und Methoden: Ethikvotum und schriftliches Einverständnis der Probanden wurden eingeholt. Eine CE-MRA und non-CE-MRA (1,5 T) wurden bei 50 gesunden Probanden (mittleres Alter: 48 Jahre) durchgeführt. CE-MRA: GRE-Turbo-Flash-3D (1,2 × 1,2 × 1,6 mm³), 0,15 mmol Gd/kg, TA 22 ± 2 s. Non-CE-MRA: Atem- und Herztriggerung, T 2-gewichtet 3-D-trueFISP (1,2 × 1,2 × 1,3 mm³), TA 14 ± 5 min. Die Auswertung umfasste (3 Reader, Konsensus): Bildqualität (Gefäßwandschärfe, Homogenität des Signals, Artefakte) der Aorta ascendens, Bogen, Aorta descendens und die supra-aortalen Äste. Ergebnisse: Die Bildqualität für die non-CE-MRA wurde in 78 % als ‚exzellent‘, in 22 % als ‚moderat‘ und in 0 % als ‚schlecht‘ gewertet im Vergleich zu 22 %, 50 % und 28 % für die CE-MRA (Cohen’s kappa = 29 %, McNemar p < 0,001). Der Vergleich der non-CE-MRA mit der CE-MRA im Verlauf des Aortenbogens und der Aorta descendens zeigte keine signifikanten Unterschiede (kappa = 58 %/p = 0,25 and kappa = 100 %/p = 1,00). Die supra-aortalen Gefäße wurden in 45 %/ 49 % ‚exzellent‘ bewertet, in 30 %/ 49 % ‚moderat‘ und in 13 %/ 2 % ‚schlecht‘, in 12 % wurden mit der non-CE-MRA die supra-aortalen Gefäße < 1 cm visualisiert. Schlussfolgerung: Für die thorakale Aortendiagnostik zeigt die non-CE-MRA-Technik eine vergleichbare Bildqualität zur nicht EKG-getriggerten CE-MRA, im Aortenbulbus sogar Vorteile. Daher könnte diese Technik für Patienten mit NSF-Risiko zum Einsatz kommen.

Abstract

Purpose: To avoid intravenous contrast media application, new MRA sequences using inherent blood contrast are available. The clinical use of these non-contrast-enhanced MRA (non-CE-MRA) sequences is still limited for the aorta. Thus, the goal was to compare a standard CE-MRA with a non-CE-MRA for the thoracic aorta. Materials and Methods: Ethics committee approval and informed consent were obtained. CE-MRA and non-CE-MRA (1.5T) were performed in the same 50 healthy volunteers (mean age: 48). CE-MRA: GRE-Turbo-Flash-3D (1.2 × 1.2 × 1.6 mm³), 0.15 mmol Gd/kg, TA 22 ± 2sec. Non-CE-MRA: Respiratory-and cardiac-gated, T 2-prepared 3D-trueFISP (1.2 × 1.2 × 1.3 mm³), TA 14 ± 5 min. Assessment included (3 readers, consensus): image quality (sharpness of vessel wall, signal homogeneity, artifacts) at the ascending aorta, arch, descending aorta and supra-aortic vessels. Results: The image quality in the ascending aorta was rated ‘excellent’ in 78 %, ‘moderate’ in 22 %, ‘poor’ in 0 % for non-CE-MRA versus 22 %, 50 %, and 28 % for CE-MRA (Cohen’s kappa = 29 %, McNemar p < 0.001). In a comparison of non-CE-MRA versus CE-MRA, the aortic arch and descending aorta showed no significant difference (kappa = 58 %/p = 0.250 and kappa = 100 %/p = 1.000, respectively). Supra-aortic vessels were rated ‘excellent’ 45 %/ 49 %, ‘moderate’ 30 %/ 49 % and ‘poor’ 13 %/ 2 %, 12 % of supra-aortic vessels were visualized < 1 cm at non-CE-MRA. Conclusion: Diagnostic image quality of the thoracic aorta can be achieved without application of intravenous contrast media. Images of the aortic root using ECG-gated non-CE-MRA are superior to standard CE-MRA. This technique might be applicable in NSF patients.

Key words

aorta - imaging sequences - MR angiography

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