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DOI: 10.1055/s-0028-1109713
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York
A Hybrid Breath Hold and Continued Respiration-Triggered Technique for Time-Resolved 3D MRI Perfusion Studies in Lung Cancer
Eine hybride, atemangehaltene und atemgetriggerte Technik zu zeitaufgelösten 3-D-MRT-Perfusionsstudien beim LungenkarzinomPublikationsverlauf
received: 26.11.2008
accepted: 14.7.2009
Publikationsdatum:
26. Oktober 2009 (online)
![](https://www.thieme-connect.de/media/roefo/201001/lookinside/thumbnails/10.1055-s-0028-1109713-1.jpg)
Zusammenfassung
Ziel: Die Beurteilung der Perfusion beim Lungenkarzinom wird durch die Atembewegung erschwert. Die Zeit zur Messung des Kontrastmittel-Wash-outs übersteigt die Möglichkeiten des Atemanhalts und die Atemtriggerung reduziert die zeitliche Auflösung. Zur Beurteilung der Heterogenität ist die zeitlich aufgelöste Erfassung des gesamten Tumors notwendig. Unser Ziel war die Entwicklung und Evaluierung einer MR-Messtechnik, die einen Atemanhalt übersteigt, eine zur Messzeit variable zeitliche Auflösung bietet und die atemabhängige Bewegung aufhebt. Material und Methoden: 20 Patienten mit V. a. Lungenkarzinom wurden mit einer zeitlich aufgelösten, gespoilten 3-D-Gradientenecho-Sequenz nach einer Bolusinjektion von 0,07 mmol/kg Körpergewicht Gd-DTPA untersucht. 10 Akquisitionen in expiratorischem Atemanhalt und 50 unter freier Atmung und Navigatortriggerung wurden erfasst. Die Nachverarbeitung erlaubte die Co-Registrierung der 3-D-Datensätze. Eine ROI-basierte Visualisierung der Signal-Zeit-Kurven wurde durchgeführt. Ergebnisse: In allen Fällen konnten bewegungsfreie Volumendatensätze (40 × 33 × 10 cm3, Voxelgröße: 2,1 × 2,1 × 5,0 mm3) mit einer an das Atemmuster angepassten, variablen und initial hohen Zeitauflösung (2,25 s) über bis zu 8œ min erzeugt werden. In 7 / 20 Fällen konnte ein verbleibender Versatz über eine rigide Registrierung reduziert werden. Die Tumoren zeigten einen schnellen Wash-in und im Verlauf einen deutlichen Signalabfall (8 / 20) oder ein Plateau. Schlussfolgerung: Die Erfassung der Perfusion mit einer zeitaufgelösten 3-D-MR-Messtechnik in hybridem Atemanhalt und Navigatortriggerung unter freier Atmung mit einer initial hohen zeitlichen Auflösung und lang anhaltender Erfassung des Wash-outs konnte erfolgreich gezeigt werden.
Abstract
Purpose: Assessment of lung cancer perfusion is impaired by respiratory motion. Imaging times for contrast agent wash-out studies often exceed breath hold capabilities, and respiration triggering reduces temporal resolution. Temporally resolved volume acquisition of entire tumors is required to assess heterogeneity. Therefore, we developed and evaluated an MR measurement technique that exceeds a single breath hold, and provides a variable temporal resolution during acquisition while suspending breath-dependent motion. Materials and Methods: 20 patients with suspected lung cancer were subjected to perfusion studies using a spoiled 3D gradient echo sequence after bolus injection of 0.07 mmol/kg body weight of Gd-DTPA. 10 acquisitions in expiratory breath hold were followed by 50 navigator-triggered acquisitions under free breathing. Post-processing allowed for co-registration of the 3D data sets. An ROI-based visualization of the signal-time curves was performed. Results: In all cases motion-suspended, time-resolved volume data sets (40 × 33 × 10 cm3, voxel size: 2.1 × 2.1 × 5.0 mm3) were generated with a variable, initially high temporal resolution (2.25 sec) that was synchronized with the breath pattern and covered up to 8œ min. In 7 / 20 cases a remaining offset could be reduced by rigid co-registration. The tumors showed fast wash-in, followed by rapid signal decay (8 / 20) or a plateau. Conclusion: The feasibility of a perfusion study with hybrid breath hold and navigator-triggered time-resolved 3D MRI which combines high initial temporal resolution during breath hold with a long wash-out period under free breathing was demonstrated.
Key words
MR perfusion - MR imaging - motion - respiration - MR functional imaging - lung cancer
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Dr. Christian Hintze
Radiology, German Cancer Research Center
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