Magnetisierungstransfer von kortikalem Knochen: Neue Möglichkeiten der in-vivo MR-Bildgebung mittels ultrakurzer Echozeiten bei 3 Tesla

Ziele: Mithilfe von UTE-Sequenzen, die ultrakurze Echozeiten bis TE=0.07ms erlauben, ist es möglich, kortikalen Knochen auch MR-tomographisch darzustellen. In der vorliegenden Studie wurde nun zum ersten Mal die Möglichkeit des in-vivo Magnetisierungstransfer-(MT)-Kontrastes von humanem, kortikalen Knochen auf einem 3T Ganzkörper-MR-Tomographen untersucht. Methode: Der kortikale Knochen der rechten Tibia-Diaphyse von sechs gesunden, männlichen Probanden (mittleres Alter: 29.1±0.8 Jahre) wurde mittels eines 3T MR-Tomographen und einer 8 Kanal Sende-/Empfangs- Extremitätenspule vermessen. Zur Bildgebung diente eine 3D-UTE-Sequenz (TR/TE=15ms/0.07ms, Bandbreite=2365Hz/pixel, FoV=128mm, 1mm isotrope Auflösung, 8192 Projektionen) mit zentrisch radialer k-Raum-Abtastung. Als MT-Präparationspuls wurde ein Gauss-förmiger 9.472ms langer off-Resonanz Puls (νMT=8kHz, αMT=300°) verwendet. Als Maß für den Magnetisierungstransfer des kortikalen Knochens wurde das sog. MT-Verhältnis (MTR) bestimmt, welches sich aus der Differenz der Signal-Intensitäten mit und ohne MT-Puls – normalisiert auf das Signal ohne MT-Puls – berechnet. Ergebnis: Die in-vivo Quantifizierung des Magnetisierungstransfers von kortikalem Knochen war bei allen 6 Probanden möglich. Übersichtskarten der MTR-Werte für kortikalen Knochen konnten pixelweise für jeden untersuchten Probanden berechnet werden. Es zeigte sich ein mittlerer in-vivo MTR-Wert für humanen, tibialen kortikalen Knochen von 0.30±0.08. Schlussfolgerung: Die durchgeführten in-vivo Studien demonstrieren die Möglichkeit der MT-Bildgebung von humanem, kortikalen Knochen mithilfe von MT-präparierten UTE-Sequenzen. Zukünftig könnten in-vivo Karten der MTR-Werte des kortikalen Knochens hilfreiche Zusatzinformation für die diagnostische muskulo-skelettale MR-Bildgebung liefern. Insbesondere bei der MR-Diagnostik osteoporotischer Veränderungen der kortikalen Struktur könnte der MT-Kontrast wichtige, neue Erkenntnisse über den Aufbau der Knochematrix liefern.

Korrespondierender Autor: Springer F

Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Sektion für Experimentelle Radiologie, Hoppe-Seyler-Str. 3, 72076 Tübingen

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