Cardiac MRI: Estimation of Changes in Normalized Myocardial Gadolinium Accumulation Over Time After Contrast Injection in Patients with Acute Myocarditis and Healthy Volunteers

Zusammenfassung

Ziel: Die Bestimmung der normalisierten myokardialen Gadoliniumakkumulation (NGA) in der frühen Phase nach Kontrastmittelinjektion wurde in der MR-Diagnostik der akuten Myokarditis (AM) eingesetzt. Aufgrund der komplexen Verteilung Gd-basierter Kontrastmittel sind Änderungen der NGA im kurzfristigen Verlauf nach Applikation wahrscheinlich. Da die Kenntnis zeitlicher Veränderungen der NGA die diagnostische Genauigkeit der MRT möglicherweise verbessert, zielte unsere Studie darauf, den Zeitverlauf von NGA nach Kontrastmittelinjektion in Patienten mit AM und gesunden Probanden abzuschätzen. Material und Methoden: Eine EKG-getriggerte SSFP-Sequenz mit inkrementellem Anstieg der Inversionszeit wurde wiederholt über 15 min nach Injektion von 0,2 mmol Gd-DTPA im 4-Kammerblick in 15 Patienten mit AM und in 20 Probanden aufgenommen. Aus diesen Messungen wurden die T 1-Zeiten und die longitudinalen Relaxationsraten R 1 für das Myokard und die Skelettmuskulatur für jeden Zeitpunkt nach KM-Injektion berechnet. Basierend auf der linearen Beziehung zwischen R 1 und Gewebe-Gd-Konzentration wurden der Verlauf von NGA über die Zeit nach Kontrastmittelinjektion abgeschätzt. Ergebnisse: NGA nahm in beiden Gruppen in Form einer negativen Potenzialfunktion im Zeitverlauf ab. In der Patientengruppe fiel die NGA tendenziell höher aus als in der Kontrollgruppe (p > 0,05). Schlussfolgerung: NGA ändert sich rasch nach KM-Injektion, was bei der Messung von NGA berücksichtigt werden muss. Obwohl wir einen Trend zu höheren NGA-Werten in der Patientengruppe, mit einer maximalen Differenz eine Minute nach KM-Injektion, beobachteten, erlaubte die Bestimmung von NGA in unserer Studie bei fehlender statistischer Signifikanz nicht die Differenzierung zwischen Patienten mit Myokarditis und gesunden Probanden.

Abstract

Purpose: An increased normalized gadolinium accumulation (NGA) in the myocardium during early washout has been used for the diagnosis of acute myocarditis (AM). Due to the fact that the pharmacokinetics of contrast agents are complex, time-related changes in NGA after contrast injection are likely. Because knowledge about time-related changes of NGA may improve the diagnostic accuracy of MR, our study aimed to estimate the time course of NGA after contrast injection in patients as well as in healthy volunteers. Materials and Methods: An ECG-triggered inversion recovery SSFP sequence with incrementally increasing inversion times was repetitively acquired over the 15 minutes after injection of 0.2 Gd-DTPA per kg body weight in a 4-chamber view in 15 patients with AM and 20 volunteers. The T 1relaxation times and the longitudinal relaxation rates (R1) of the myocardium and skeletal musculature were calculated for each point in time after contrast injection. The time course of NGA was estimated based on the linear relationship between R 1 and tissue Gd concentration. Results: NGA decreased over time in the form of a negative power function in patients with AM and in healthy controls. NGA in AM tended to be higher than in controls (p > 0.05). Conclusion: NGA rapidly changes after contrast injection, which must be considered when measuring NGA. Although we observed a trend towards higher NGA values in patients with AM with a maximum difference one minute after contrast injection, NGA did not allow us to differentiate patients with AM from healthy volunteers, because the observed differences did not reach a level of significance.

Key words

acute myocarditis - cardiac MRI - early gadolinium enhancement - normalized myocardial gadolinium accumulation - Lake-Louise criteria

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