Systematische Analyse der Geometrie eines definierten Kontrastmittelbolus – Implikationen für die kontrastmittelverstärkte 3D MR-Angiographie thorakaler Gefäße

Ziel: die Analyse der Geometrie eines definierten Kontrastmittelbolus bei der Herz-Lungen-Passage und seine ihn wesentlich beeinflussenden Faktoren.

Material und Methoden: Zur Bolusgeometrieanalyse wurde eine EKG-getriggerte Saturation-recovery Turbo-Flash Sequenz mit einer TI von 20 ms verwendet. Sie wurde axial auf Höhe der Pulmonalarterienverzweigung akquiriert, so dass mit einer Untersuchung eine Analyse der Boluskurve im Truncus pulmonalis, der Aorta ascendens und descendens möglich war. 38 Patienten erhielten 3ml Gd-DTPA, die mit Kochsalzlösung auf insgesamt 20ml verdünnt wurden. Die Kontrastmittel (KM)-Gabe erfolgte maschinell oder manuell mit Injektionsraten von 1, 2 und 4ml/s. Nach der KM-Gabe erfolgte eine Nachspülung mit 20ml NaCl mit gleicher Injektionsrate und -art. Die Herzfunktion wurde mittels Cine-Untersuchungen und Phasenkontrastmenssungen bestimmt.

Die Boluskurven wurden nach ihrer Normierung einem Gamma-Variate-Fit unterzogen und die maximale Signalintensität (SI_max), die Steigung, die Time to peak (TP) und die Mean Transit Time (MTT) berechnet. Neben der Bolusdispersion wurden zusätzlich T₁ des kontrastierten Blutes und die Gd-Konzentration [Gd] bestimmt und auf klinische Bedingungen hochgerechnet.

Ergebnisse: Mit zunehmender Injektionsrate kam es zur signifikanten Abnahme der MTT in allen untersuchten Gefäßabschnitten (p<0,001). Allerdings war diese Abnahme nicht linear: ein vierfacher Anstieg der Injektionsgeschwindigkeit führte z.B. in der Aorta ascendens zu einer Halbierung der MTT. Die MTT war im Truncus pulmonalis signifikant kürzer als in der Aorta ascendens und descendens, unabhängig von der Injektionsrate (p<0,001). Umgekehrt war die Bolusdispersion im Truncus pulmonalis signifikant geringer, und nahm mit steigender Injektionsgeschwindigkeit zu. Die minimale T₁-Zeit zeigte zwischen den Zielgefäßen keine signifikanten Unterschiede; die auf klinische Bedingungen hochgerechneten Werte lagen zwischen 38 and 76 ms. Die Herzfunktion hatte nur einen untergeordneten Einfluss auf die Boluskurvenparameter.

Schlussfolgerung: Die Geometrie eines definierten Kontrastmittelbolus in einem thorakalen Gefäß wird hauptsächlich durch die Injektionsparameter bestimmt, die Herzfunktion spielt eine nur untergeordnete Rolle. Die Kenntnis der Faktoren ist hilfreich zur Optimierung von Injektionsprotokollen für die ce-MRA thorakaler Gefäße, insbesondere auch vor dem Hintergrund zunehmender zeitaufgelöster Untersuchungstechniken.