Evaluation of Intracranial Aneurysms with 7 T versus 1.5 T Time-of-Flight MR Angiography – Initial Experience

Zusammenfassung

Ziel: Ziel dieser Studie ist ein Vergleich der Abbildungsqualität intrakranieller Hirnarterienaneurysmen mittels 3-D-Time-of-Flight (TOF)-Magnetresonanzangiografie (MRA) bei 7 Tesla (T) im Vergleich zur klinisch etablierten 1,5 T-TOF-MRA und zur digitalen Subtraktionsangiografie (DSA). Material und Methoden: Zehn Patienten mit unrupturierten, intrakraniellen Aneurysmen wurden nach der Optimierung von Sequenzparametern für jede Feldstärke mittels 1,5 T- und 7 T-TOF-MRA untersucht. Zwei Neuroradiologen beurteilten unabhängig voneinander und in Unkenntnis von Vorbefunden die Abbildungsqualität des Doms, des Halses und des Ursprungsgefäßes der Aneurysmen in den Quellenbildern und Maximumintensitätsprojektionen (MIP) der MR-Angiografien. Die DSA jedes Patienten diente als Referenzstandard. Die Mittelwerte der Bildqualität wurden mittels des Wilcoxon-Tests für verbundene Stichproben verglichen. Die Anzahl und Lokalisation der Hirnarterienaneurysmen wurde mittels DSA aller Patienten bestätigt. Ergebnisse: Beide Untersucher identifizierten 12 Hirnarterienaneurysmen in 10 Patienten mittels 7 T-, 1,5 T-TOF-MRA und DSA. Verglichen mit der 1,5 T-TOF-MRA wurde für den Aneurysmasack in 8 von 12 Aneurysmen und für den Aneurysmahals in 9 von 12 Aneurysmen eine höhere Abbildungsqualität in der 7 T-TOF-MRA ermittelt. Für die Abbildungsqualität des Ursprungsgefäßes der Aneurysmen wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Feldstärken ermittelt. Schlussfolgerung: Unsere initalen Ergebnisse deuten an, dass die Abbildungsqualität intrakranieller Aneurysmen von der höheren räumlichen Auflösung der 7 T-TOF-MRA verglichen mit der 1,5 T-TOF-MRA profitieren dürfte. Optimierte Untersuchungsprotokolle und verbesserte Hochfrequenz-Kopfspulen sind erforderlich, um die Abbildungsqualität der 7 T-TOF-MRA weiter zu verbessern.

Abstract

Purpose: The purpose of this study was to compare the depiction of intracranial aneurysms by 3D time-of-flight (TOF) magnetic resonance angiography (MRA) at 7 Tesla (T) with the clinical standard TOF MRA at 1.5 T and with digital subtraction angiography (DSA). Materials and Methods: 7 T and 1.5 T TOF MRA images optimized for both field strengths were compared in ten patients with an unruptured intracranial aneurysm. Two blinded neuroradiologists independently rated the image quality of the dome, the neck, and the vessel of origin of all aneurysms in MRA source and maximum intensity projection (MIP) images. DSA was obtained in all subjects and served as reference standard. The mean values of image quality were compared by Wilcoxon signed rank test. In all patients the number and location of the aneurysms was confirmed by DSA. Results: Both readers identified twelve aneurysms in ten patients in 7 T, 1.5 T TOF MRA and DSA. The image quality of the aneurysm dome was rated higher in 8 of 12 aneurysms and the image quality of the aneurysm neck was superior in 9 of 12 aneurysms at 7 T TOF MRA compared to 1.5 T TOF MRA. The depiction of the parent vessel was graded almost equally by both readers. Conclusion: Our initial results indicate that image quality of intracranial aneurysms may benefit from the increased spatial resolution of 7 T TOF MRA compared with 1.5 T TOF MRA. Tailored scan protocols and optimized radiofrequency head coils are needed to further improve the image quality of 7 T TOF MRA.

Key words

non-contrast-enhanced MR angiography - 7 Tesla - intracranial aneurysm - time-of-flight (TOF) MRA - high resolution - ultra-high field

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