Zerebrale Perfusionssonographie im Vergleich zur Perfusions-MRT: Eine Normalprobandenstudie

Zusammenfassung

Studienziel: Ziel der Studie war, die mittlerweile bei verschiedenen Patientenkollektiven zur Beurteilung der Hirnparenchymperfusion angewandte zerebrale Perfusionssonographie (Perfusion Harmonic Imaging, PHI) mit der Perfusions-MRT (pMRT) an einer Gruppe von Normalprobanden zu vergleichen. Als Nebenaspekt sollte der Einfluss unterschiedlicher Triggerintervalle auf die Kontrastkinetik bei der PHI untersucht werden. Methode: Bei 15 Normalprobanden wurden jeweils 2 transtemporale PHI und eine pMRT durchgeführt. Zur PHI wurden nach Bolusgabe von 2 ml SonoVue® zeitgesteuert 62 aufeinander folgende Bilder mit einer Triggerrate von 0,4 bzw. 1 Hz aufgezeichnet. Die pMRT wurde nach Bolusgabe von 0,2 mmol/kg Gadolinium-DTPA (Magnevist®) mit T2*-gewichteten EPI-Sequenzen durchgeführt. Offline wurden für beide Methoden Kontrastintensitätskurven mit Maximalintensität (peak intensity, PI), Zeit bis zur PI (time-to-peak-intensity, TTP [s]) und die Fläche unter der Kurve (area-under-the-curve, AUC) aus 4 „regions of interest” (ROI) errechnet: ipsi- und kontralateraler Thalamus (i-TH; k-TH), Nucleus lentiformis (NUC) und Marklager (ML). Zusätzlich wurden Quotienten der AUC, PI und TTP von folgenden ROI errechnet: (i-TH/NUC) und (i-TH/ML), um beide Methoden zu vergleichen. Ergebnisse: Der Vergleich beider Triggerintervalle zeigte signifikant niedrigere AUC-Werte bei der höheren Bildrate, während PI- und TTP-Werte von der Bildrate nicht signifikant beeinflusst wurden. Zwischen den Triggerintervallen zeigte sich eine positive Korrelation für die AUC und in geringerem Maße auch für die PI, nicht aber für die TTP. Die TTP erwies sich als einziger tiefenunabhängiger Parameter. Der Vergleich von PHI und pMRT ergab vergleichbare Werte in 10 von 12 analysierten Quotienten. Lediglich die PI-Ratio i-TH/ML war bei beiden Bildraten signifikant unterschiedlich zur pMRT. Schlussfolgerung: Bei der Entwicklung adäquater Set-ups für die transkranielle Anwendung der PHI sind neben dem Triggerintervall weitere, die Kontrastmittelkinetik beeinflussende Faktoren (MI, Kontrastmitteldosis) zu berücksichtigen. In den Grenzen dieser Studie erlaubt die PHI eine der pMRT vergleichbare Beurteilung der Hirnperfusion. Die TTP erwies sich als der robusteste Parameter; zur semiquantitativen Beurteilung eignet sich besonders die AUC.

Abstract

Aim: Perfusion harmonic imaging (PHI) has been used for several years now in neurological as well as other patients. The aim of the study was to compare PHI with perfusion-weighted MR tomography (pMRT) for the evaluation of cerebral parenchymal perfusion. Furthermore, the influence of different trigger intervals on the contrast kinetics in PHI was analysed. Method: Fifteen healthy individuals were evaluated with two transtemporal PHI investigations and one pMRT. In PHI, 62 time-triggered images at two different trigger intervals (1 and 0.4 Hz) were recorded after an intravenous bolus of 2 ml of SonoVue®. pMRT was carried out according to a standard technique using 0.2 mmol/kg Gadolinium-DTPA (Magnevist®) and T2*-weighted EPI-sequences. Time-intensity curves of PHI and pMRT-determined data including peak intensity (PI), time-to-peak-intensity (TTP [s]), and area-under-the-curve (AUC) were calculated off-line from 4 regions of interest: ipsi- and contralateral thalamus (i-TH, k-TH), lentiform nucleus (NUC), and white matter (ML). These parameters were compared between the data sets of the two different trigger intervals. Additionally, ratios of the above parameters were calculated to compare the two methods (TH/NUC and TH/ML). Results: Comparison of the two trigger intervals showed significantly lower AUC-values at the higher trigger interval, while the trigger interval had no significant impact on PI- and TTP- values. A good correlation was seen between the trigger intervals for AUC-values and, to a lesser extent, for PI-values. TTP-values did not correlate. TTP was the only depth-independent parameter. There was no significant difference between PHI and pMRT in 10 of 12 parameter ratios analysed. Merely the PI-ratio of i-TH/ML was significantly different at both trigger intervals. Conclusion: Regarding the development of adequate set-ups for transcranial PHI, further parameters with impact on contrast agent kinetics (MI, dose of contrast agent) have to be taken into account in addition to the trigger interval. Our findings suggest that, within certain limits, PHI is an imaging technique representing a valuable alternative to MR perfusion imaging, with the TTP representing the most reliable parameter. The AUC is useful for semi-quantitative evaluation of brain perfusion.

Schlüsselwörter

Transkranielle Sonographie - Hirnperfusion - Harmonic Imaging - Echosignalverstärker

Key words

Transcranial sonography - brain perfusion - harmonic imaging - echo-contrast agents

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