Gleichzeitige Beurteilung von Gefäßanatomie und Flussdynamik durch Überlagerung von Time-of-Flight MR-Angiographie und fluoroskopischen kontrastmittelunterstützten MR-Aufnahmen

Ziele: Die MR-Angiographie (MRA) erlaubt, vor allem bei hohen Feldstärken, eine räumlich hochaufgelöste Darstellung der Hirnarterien. Hierzu kann entweder die Time-of-Flight (TOF)-MRA oder die kontrastmittelunterstützte (KM)-MRA verwendet werden. Im Gegensatz zur Digitalen Subtraktionsangiographie (DSA) kann jedoch mit der MRA nur die Gefäßanatomie, nicht aber die Flussdynamik beurteilt werden. Ziel dieses Projekts ist es, die räumlich hochaufgelösten morphologischen Informationen der TOF-MRA mit den dynamischen Daten einer fluoroskopischen KM-MRA zu kombinieren und damit gleichzeitig Gefäßanatomie und Flussdynamik zu beurteilen. Methode: Alle Untersuchungen wurden an einem 3T-MR-Tomographen (Trio, Siemens) mit der 8-Kanal Kopfspule durchgeführt. Zur Optimierung der fluoroskopischen Sequenz wurden Untersuchungen an einem Gefäßmodell durchgeführt, bei dem der Blutfluss in einem geschlossenen, von einer Pumpe betriebenen Kreislauf simuliert werden kann. Für die fluoroskopische MRA wurde eine FLASH Sequenz verwendet (TR=2,9ms;TE=1,37ms); Kontrast und Zeitauflösung wurden durch Variation von Flipwinkel und Bandbreite sowie durch Zuschalten paralleler Bildgebungstechniken (GRAPPA) optimiert; außerdem wurde die Kontrastmittelkonzentration verändert. Am Gefäßmodell wie an 5 Patienten wurden dann MR-Angiographien mit einer 3D-TOF MRA (TR=44ms, TE=5ms, PW=25°, Voxel: 0.8×0.4×0.8 mm3) sowie mit der fluoroskopischen KM-MRA (1.6×1.6×100 mm3) durchgeführt. Schließlich wurde zur Überlagerung beider Datensätze auf der Basis von MATLAB ein Programm entwickelt, mit dem die Wellenfront des Kontrastmittelbolus zeitaufgelöst dargestellt werden kann. Ergebnis: Die Optimierungsuntersuchungen ergaben, dass ein Flipwinkel von 20° und eine Bandbreite von 1400Hz/Px den besten Kontrast-Rausch Abstand brachte. Mit diesen Einstellungen ergab sich eine Zeitauflösung von 264 Aufnahmen/Minute. Durch eine Berechnung der Time-to-Arrival aus den dynamischen Bilddaten konnten diese parametrisiert und auf die 3D-Bilddaten überlagert werden. Schlussfolgerung: Eine gleichzeitige Beurteilung von Gefäßanatomie und Flussdynamik mit dem beschriebenen Verfahren ist möglich. Allerdings ist es sinnvoll, durch zusätzliche Optimierungen der Sequenz (z.B. zusätzlicher Inversionspuls, helikale Datenauslese) den Kontrast und die zeitliche Auflösung der fluoroskopischen Sequenz noch weiter zu verbessern, um die Beurteilung der „Wellenfront“ des Kontrastmittelbolus zu erleichtern.

Korrespondierender Autor: Egert M

Universitätsklinikum Heidelberg, Sektion Experimentelle Neuroradiologie, Im Neuenheimer Feld 400, 69120 Heidelberg

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MR Angiographie - Fluoroskopie - Kontrastmittel