Zusammenfassung.
Ziel: Prüfung des Einflusses eines eisenhaltigen MR-Kontrastmittels auf Signalverhalten und Relaxationszeiten des Knochenmarks nach Mehrfachapplikation bei 1,5 Tesla. Tiere und Methode: 14 Schweinen wurde am 1., 9. und 15. Tag superparamagnetisches KM i. v. appliziert, das aus ultrakleinen Eisenoxidpartikeln (6 - 8 nm) in der Dosierung 20 (low dose = LD) bzw. 200 µmol/kg KG (high dose = HD) besteht (Nano-SIPS). Ergebnisse: Nach der ersten Gabe erfolgten eine dosisunabhängige Signalreduktion des Knochenmarks in T2 -gewichteter Gradientenechosequenz (FFE) sowie eine dosisabhängige Verkürzung der T1 - und T2 -Relaxationszeit. Bei der zweiten Applikation des KM ergaben sich Differenzen: In der HD-Gruppe erfolgte keine weitere Signalreduktion; in der LD-Gruppe war eine solche zu beobachten und wurde begünstigt durch einen zwischenzeitlichen Signalanstieg. Im Gegensatz dazu verkürzten sich die Relaxationszeiten nach jeder KM-Gabe. Schlußfolgerungen: Nano-SIPS bewirken in beiden Dosierungen eine Signalreduktion im Knochenmark. Nur in der LD-Gruppe sind diagnostisch verwertbare Wiederholungsuntersuchungen mit erneuter KM-Gabe sinnvoll. Die Relaxometrie zeigt sowohl eine T1 - als auch eine T2 -Verkürzung und diese additiv auch bei Mehrfachapplikationen. Nach drei Wochen weist die Histologie fast kein Eisen mehr nach, was auf eine Mobilisation aus dem Knochenmark hindeutet.
Purpose: Evaluation of the influence of an iron-containing MR contrast agent on the signal behaviour and the relaxation time of the bone marrow at 1.5 Tesla after repeated doses. Animals and Methods: 14 pigs received i. v. on days 1, 9, and 15 ultra-small (core diameter 6 - 8 nm) superparamagnetic iron oxide particles at doses of 20 (low dose = LD) or 200 µmol/kg body weight (high dose = HD). Results: Following the first administration a dose-independent reduction in the bone-marrow signal intensity in the T2 -weighted gradient-echo sequence (FFE) was observed together with a reduction in the T1 and T2 relaxation times. Following the second application there were no further signal-reductions in the HD-group; in contrast, there was a signal reduction in the LD-group, made possible by a signal recovery in the meantime. On the other hand, the relaxation times T1 and T2 were shortened after each administration of contrast medium. Conclusion: Nano-SIPS result at both doses in a signal reduction in the bone marrow. Only in the LD-group may repeated examinations with new contrast agent offer diagnostically sufficient images. Relaxometry shows a shortening of T1 as well as T2 . This effect could be summed up after repeated doses. Almost no iron remained in the medullary space three weeks after i. v. administration of the contrast agent, which suggests mobilization and metabolization.
Schlüsselwörter:
Magnet Resonanz (MR), Kontrastmittel - Eisen - Knochenmark, MR - Tiere
Key words:
Magnetic Resonance (MR), contrast agents - Iron - Bone marrow, MR - Animals
Literatur
1
Reimer P, Kwong K K, Weisskoff R.
Dynamic signal intensity changes in liver with superparamagnetic MR contrast agents.
J Magn Reson Imaging.
1992;
2
177-181
2
Saini S, Stark D D, Hahn J, Wittenberg J, Brady T J, Ferrucci J T.
Ferrite particles: a superparamagnetic MR contrast agent for the reticuloendothelial system.
Radiology.
1987;
162
211-216
3
Seneterre E, Weissleder R, Jaramillo D.
Bone marrow: Ultra small superparamagnetic iron oxide for MR imaging.
Radiology.
1991;
179
529-533
4
Seiderer M, Wagner H, Stäbler A, Fink U.
Kernspintomographische Diagnostik fokaler Läsionen des roten Knochenmarks.
Fortschr Röntgenstr.
1994;
160
453-458
5
In den Kleef J J, Cuppen J M.
RLSQ: T1 , T2 and p calculations, combining ratios and least squares.
Magn Reson Med.
1987;
5
503-524
6
Lee D H.
Mechanisms of contrast enhancement in magnetic resonance imaging.
Can Assoc Radiol J.
1991;
42
6-12
7
Weiss T, Mitsch E, Laniado M, Sander B.
Schnelle Kernspintomographie.
Fortschr Röntgenstr.
1987;
146
214-222
8
Axmann C, Bohndorf K, Gellisen J, Prescher A, Lodemann M.
Vergleich zwischen GE- und SE-Sequenzen in der MRT nach i. v. Applikation von superparamagnetischen Eisenpartikeln bei der Beurteilung von experimentell induzierten Osteosarkomen der Weichteile.
Fortschr Röntgenstr.
1997;
166
453-458
9
Majumbar S, Zoghbi S, Gore J.
The influence of pulse on the relaxations effects of superparamagnetic iron contrast agents.
Magn Reson Med.
1989;
10
289-301
10
Weissleder R, Elizondo G, Wittenberg J.
Ultra small superparamagnetic iron oxide: An intravenous contrast agent for assessing lymph nodes with MR imaging.
Radiology.
1990;
175
494-498
11
Berry I, Benderbous S, Ranjeva J P, Gracia-Meavilla D, Manelfe C, Le Bihan D.
Contribution of Sinerem® Used as Blood-Pool Contrast Agent: Detection of Cerebral Blood Volume Changes during Apnea in the Rabbit.
Magn Reson Med.
1996;
36
415-419
12
Hidajat N, Hosten N, Sander B, Felix R.
Quantifizierung der Signalmodulation des blutbildenden Knochenmarks in Gradienten-Echo-Sequenzen.
Fortschr Röntgenstr.
1995;
162
145-151
13
Funk M, Bruhn H, Vosshenrich R, Rudolph O, Grabbe E.
Bestimmung der T2 *-Relaxationszeit zur Charakterisierung des trabekulären Knochens.
Fortschr Röntgenstr.
1994;
161
58-63
14
Laniado M, Kopp A F.
Gegenwärtiger Stand der klinischen Entwicklung von MR-Kontrastmitteln.
Fortschr Röntgenstr.
1997;
167
541-550
15
Weissleder R, Stark D, Engelstad B.
Superparamagnetic iron oxide: Pharmacogenetics and toxicity.
Amer J Roentgenol.
1989;
152
167-173
16
Weissleder R, Elizondo G, Wittenberg J.
Ultra small superparamagnetic iron oxide: Characterisation of a new class of MR contrast agent.
Radiology.
1990;
175
489-493
17
Fahlvik A, Holtz L, Schroeder U.
Magnetic starch microspheres, biodistribution and biotransformation. A new organ-specific contrast agent for magnetic resonance imaging.
Invest Radiol.
1990;
25
793-797
18
Gundersen H G, Bach-Gansmo T, Holtz E, Fahlink A K, Berg A.
Superparamagnetic contrast agent for magnetic resonance imaging.
Invest Radiol.
1990;
25
-68
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