Ultrakleine superparamagnetische Eisenoxidpartikel: Signalverhalten und Relaxationszeiten des Knochenmarks nach wiederholter i.v. Applikation im Schweinemodell bei 1,5 Tesla

Zusammenfassung.

Ziel: Prüfung des Einflusses eines eisenhaltigen MR-Kontrastmittels auf Signalverhalten und Relaxationszeiten des Knochenmarks nach Mehrfachapplikation bei 1,5 Tesla. Tiere und Methode: 14 Schweinen wurde am 1., 9. und 15. Tag superparamagnetisches KM i. v. appliziert, das aus ultrakleinen Eisenoxidpartikeln (6 - 8 nm) in der Dosierung 20 (low dose = LD) bzw. 200 µmol/kg KG (high dose = HD) besteht (Nano-SIPS). Ergebnisse: Nach der ersten Gabe erfolgten eine dosisunabhängige Signalreduktion des Knochenmarks in T₂-gewichteter Gradientenechosequenz (FFE) sowie eine dosisabhängige Verkürzung der T₁- und T₂-Relaxationszeit. Bei der zweiten Applikation des KM ergaben sich Differenzen: In der HD-Gruppe erfolgte keine weitere Signalreduktion; in der LD-Gruppe war eine solche zu beobachten und wurde begünstigt durch einen zwischenzeitlichen Signalanstieg. Im Gegensatz dazu verkürzten sich die Relaxationszeiten nach jeder KM-Gabe. Schlußfolgerungen: Nano-SIPS bewirken in beiden Dosierungen eine Signalreduktion im Knochenmark. Nur in der LD-Gruppe sind diagnostisch verwertbare Wiederholungsuntersuchungen mit erneuter KM-Gabe sinnvoll. Die Relaxometrie zeigt sowohl eine T₁- als auch eine T₂-Verkürzung und diese additiv auch bei Mehrfachapplikationen. Nach drei Wochen weist die Histologie fast kein Eisen mehr nach, was auf eine Mobilisation aus dem Knochenmark hindeutet.

Purpose: Evaluation of the influence of an iron-containing MR contrast agent on the signal behaviour and the relaxation time of the bone marrow at 1.5 Tesla after repeated doses. Animals and Methods: 14 pigs received i. v. on days 1, 9, and 15 ultra-small (core diameter 6 - 8 nm) superparamagnetic iron oxide particles at doses of 20 (low dose = LD) or 200 µmol/kg body weight (high dose = HD). Results: Following the first administration a dose-independent reduction in the bone-marrow signal intensity in the T₂-weighted gradient-echo sequence (FFE) was observed together with a reduction in the T₁ and T₂ relaxation times. Following the second application there were no further signal-reductions in the HD-group; in contrast, there was a signal reduction in the LD-group, made possible by a signal recovery in the meantime. On the other hand, the relaxation times T₁ and T₂ were shortened after each administration of contrast medium. Conclusion: Nano-SIPS result at both doses in a signal reduction in the bone marrow. Only in the LD-group may repeated examinations with new contrast agent offer diagnostically sufficient images. Relaxometry shows a shortening of T₁ as well as T₂. This effect could be summed up after repeated doses. Almost no iron remained in the medullary space three weeks after i. v. administration of the contrast agent, which suggests mobilization and metabolization.

Schlüsselwörter:

Magnet Resonanz (MR), Kontrastmittel - Eisen - Knochenmark, MR - Tiere

Key words:

Magnetic Resonance (MR), contrast agents - Iron - Bone marrow, MR - Animals

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