Darstellung von magnetisch markierten Zellen mit positivem Kontrast bei 1.5 Tesla

• Published in: RöFo - Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen und der bildgebenden Verfahren
• Main Authors: Eibofner, F, Schick, F, Claussen, C
• Format: Conference Proceeding
• Language: German
• Published: 20.02.2009
• DOI: 10.1055/s-0029-1208329
• ISSN: 1438-9029

Ziel: Therapeutische Methoden wie Stamm- und Immunzellentherapie haben in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Damit diese Therapien erfolgreich sind, ist eine Kontrolle der Bewegung und Viabilität der eingesetzten Zellen notwendig. Dies ist in der MR-Tomografie durch Zellen, die mit Superparamagnetischen Eisenoxidpartikeln (SPIO) markiert sind, möglich. In konventionellen MR-Bildern stellen sich markierte Zellen als Signalauslöschungen dar, wodurch ein sicherer Nachweis durch gewebespezifische Inhomogenitäten maskiert werden kann, weshalb Bildgebung mit positivem Kontrast von Vorteil ist. Dazu wird hier ein Ansatz präsentiert, der auf der Suszeptibilitätsgewichteten Bildgebung (SWI) basiert. Material und Methoden: SPIO Partikel in einem Magnetfeld führen zu einer Änderung des lokalen Feldes in deren näherer Umgebung, was in einer Auffächerung der Pixelphasen resultiert. Bei SWI wird ein Magnituden- und ein Phasenbild zu einem SW-Bild verarbeitet. Ursprünglich entwickelt um den Kontrast zwischen venösen Gefäßen und Hirngewebe zu verbessern, kann diese Methode so modifiziert werden, dass Pixel mit Phasenversatz gegenüber homogenem Gewebe hervorgehoben werden können. Dabei nimmt die aus dem Phasenbild gewonnenen Maske Werte zwischen 0 und 1 an, wobei Pixel mit einem Phasenversatz größer als der Schwellwert Δ der Wert 1 zugeordnet wird. Pixel mit Phasenwerten kleiner als Δ wird ein linear abhängiger Wert zwischen 0 und 1 zugeordnet, so dass homogene Pixel ohne Phasenversatz den Wert 0 erhalten. Durch Anpassen von Δ und der Anzahl der Multiplikationen der Phasenmaske mit dem Magnitudenbild können so alle Pixel des homogenen Gewebes im SW-Bild unterdrückt werden, während die Signalintensitäten der phasenversetzten Pixel unverändert bleiben. Diese Methode wurde an einem Agar-Phantom mit verschiedenen Konzentrationen markierter Zellen mit einer 3D-FLASH Sequenz bei 1.5 Tesla getestet. Ergebnisse: Es zeigt sich eine Abhängigkeit des Kontrastes von der Echozeit (TE) und der Auslesebandbreite (BW). Bei längeren TE vergrößern sich die hervorgehobenen Bereiche, aufgrund eines längeren Dephasierungszeitraums, wodurch auch niedrigere Konzentrationen sichtbar gemacht werden können. Durch eine Minimierung der BW lässt sich das Rauschen so weit verringern, dass homogenes Gewebe kein Signal gibt. Für eine unvollständige Unterdrückung von homogenem Gewebe, zur Sichtbarmachung von anatomischen Details, lässt sich die Anzahl der Maskenmultiplikationen variieren. Schlussfolgerung: Durch Einbeziehen der Phasenlage konnte die Sensitivität bezüglich markierter Zellen mit positivem Kontrast maximiert werden. Zusätzliche Sättigungs- oder Anregepulse sowie Messzeit sind nicht nötig.