²³Natrium-MRT zur Infarktdarstellung am menschlichen Herzen[1]

Zusammenfassung.

Ziel: Ein Myokardinfarkt führt zu einer erhöhten Natriumkonzentration im Infarktareal auf Grund des erhöhten intrazellulären Natriumgehalts durch Verlust der Zellmembranintegrität, Ausbildung eines interstitiellen Ödems und, während der Narbenbildung, Vergrößerung des Extrazellulärraums durch den Ersatz der Kardiomyozyten durch Bindegewebe. Im Tierversuch konnten Infarkte mit der ²³Na-MRT bereits dargestellt werden. Ziel unserer Studie war daher der Infarktnachweis mit der ²³Na-MRT am Patienten. Material und Methoden: 10 Patienten wurden 14 ± 7 Tage nach erstem Myokardinfarkt mit einer ²³Na-Oberflächenspule in Bauchlage an einem 1,5 T Kernspintomographen untersucht. Mit einer EKG-getriggerten 3D-FLASH-Sequenz (FOV 450 mm, Matrix 64 × 128, räumliche Auflösung 3,5 × 7 mm², Schichtdicke 16 mm, 32 Akquisitionen) wurde das gesamte Herz in der kurzen Herzachse dargestellt. In der ²³Na-MRT nachweisbare Signalanhebungen wurden mit Infarkt-assoziierten regionalen Wandbewegungsstörungen korreliert, die mit der Cine-MRT in Atemanhaltetechnik dargestellt wurden. Ergebnisse: Alle Patienten zeigten ein Areal erhöhter ²³Na-Signalintensität, das sowohl mit der klinisch bestimmten Infarktlokalisation als auch mit den kernspintomographisch nachgewiesenen regionalen Wandbewegungsstörungen korrelierte. Schlussfolgerung: Der subakute Myokardinfarkt lässt sich beim Patienten durch erhöhte ²³Na-Signalintensität darstellen.

²³Na MRI for imaging of myocardial infarction in human.

Purpose: Sodium is elevated in acute/subacute myocardial infarction due to three distinct mechanisms: Breakdown of ion homeostasis with accumulation of intracellular sodium, extracellular edema formation and, during scar formation, increase of extracellular vs. intracellular space as cardiomyocytes are replaced by connective tissue. ²³Na MRI has previously been shown to have the potential to demonstrate myocardial infarction in an animal model. Aim of this study was, therefore, to demonstrate myocardial infarction with the use of ²³Na-MRI in patients. Material and Methods: 10 patients were examined 14 ± 7 days after first myocardial infarction using a ²³Na surface coil at 1.5 T. Double angulated short axis images of the entire heart were imaged using an ECG-triggered 3d-FLASH-sequence (FOV, 450 mm; matrix, 64 × 128; spatial resolution, 3.5 × 7 mm² ; slice thickness, 16 mm; 32 acquisitions). Areas of elevated sodium signal intensity were correlated with infarct-related wall motion abnormalities imaged by Cine MRI in breathhold-technique. Results: All patients showed an area of elevated sodium signal intensity that correlated well with the clinically determined localization of myocardial infarction as well as with regional wall motion abnormalities detected by Cine MRI. Conclusions: Elevated ²³Na MR image signal intensity demonstrates subacute myocardial infarction in patients.

Herz, MR - Myokardinfarkt - Natrium-MRT

Heart, MRI - Myocardial infarction - Sodium-MRI

Literatur

• 1 Jeremy R W, Allman K C, Bautovitch G, Harris P J. Patterns of left ventricular dilation during the six months after myocardial infarction.  J Am Coll Cardiol. 1989;  13 304-310
• 2 Parrish T B, Fieno D S, Fitzgerald S W, Judd R M. Theoretical Basis for Sodium and Potassium MRI of the Human Heart at 1.5 T.  MRM. 1997;  38 653-661
• 3 Kim R J, Lima J AC, Chen E L, Reeder S B, Klocke F J, Zerhouni E A, Judd R M. Fast ²³Na magnetic resonance imaging of acute reperfused myocardial infarction. Potential to assess myocardial viability.  Circulation. 1997;  95 1877-1885
• 4 Kim R J, Judd R M, Chen E L, Fieno D S, Parrish T B, Lima J AC. Relationship of Elevated ²³Na Magnetic Resonance Image Intensity to Infarct Size After Acute Reperfused Myocardial Infarction.  Circulation. 1999;  100 185-192
• 5 Jerecic R, Bock M, Zabel H J, Schad L R. Time resolved sodium imaging of the human heart at 1.5 T (abstr.). In Proceedings of the Society of Magnetic Resonance 2000. Denver, USA; Society of Magnetic Resonance 2000 8: 1651
• 6 Ra J B, Hilal S K, Oh C H, Mun I K. In vivo magnetic resonance imaging of sodium in the human body.  Magn Reson Med. 1988;  7 11-22
• 7 Pabst T, Sandstede J, Kenn W, Neubauer S, Hahn D. Schnelle ²³Na-Bildgebung des menschlichen Herzens (abstr.).  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 ((Suppl)) 145
• 8 Greiser A, Odoj F, von Kienlin M, Haase A. Fast 3D ²³Na Gradient echo MRI of the human heart (abstr.). In Proceedings of the Society of Magnetic Resonance 1999. Philadelphia, USA; Society of Magnetic Resonance 1999: 1304
• 9 de Roos A, Matheijssen N A, Doornbos J, van Dijkman P R, van Voorthuisen A E, van der Wall E E. Myocardial infarct size after reperfusion therapy: assessment with Gd-DTPA-enhanced MR imaging.  Radiology. 1990;  176 517-521
• 10 Mallory G K, White P D, Salcedo-Salgar J. The speed of healing of myocardial infarction. A study of the pathologic anatomy in seventy-two cases.  Am Heart J. 1939;  18 647-671
• 11 Jennings R B, Sommers H M, Kaltenbach J P, West J J. Electrolyte alterations in acute myocardial ischemic injury.  Circulation Research. 1964;  14 260-269
• 12 Lehr D, Chau R. Changes of the cardiac electrolyte content during development and healing of experimental myocardial infarction.  Recent Adv Stud Cardiac Struct Metab. 1973;  3 721-751
• 13 Pislaru S V, Ni Y, Pislaru C, Bosmans H, Miao Y, Bogaert J, Dymarkowski S, Semmler W, Marchal G, van de Werf F J. Noninvasive measurements of infarct size after thrombolysis with a necrosis-avid MRI contrast agent.  Circulation. 1999;  99 690-696
• 14 Bouchard A, Reeves R C, Cranney G, Bishop S P, Pohost G M. Assessment of myocardial infarct size by means of T₂-weighted ¹H nuclear magnetic resonance imaging.  Am Heart J. 1989;  117 281-289
• 15 Kim R J, Fieno D S, Parrish T B, Harris K, Chen E L, Simonetti O, Bundy J, Finn J P, Klocke F J, Judd R M. Relationship of MRI delayed contrast enhancement to irreversible injury, infarct age, and contractile function.  Circulation. 1999;  100 1992-2002
• 16 Roberts H C, Saeed M, Roberts T PL, Muehler A, Brasch R C. MRI of acute myocardial ischemia: Comparing a new contrast agent, Gd-DTPA- 24-cascade-polymer, with Gd-DTPA.  JMRI. 1999;  9 204-208
• 17 Kramer C M, Rogers W J, Geskin G, Power T P, Theobald T M, Hu Y L, Reichek N. Usefulness of magnetic resonance imaging early after acute myocardial infarction.  Am J Cardiol. 1997;  80 690-695
• 18 Emous Van J G, Echteld Van C JA. Changes of intracellular sodium T₂ relaxation times during ischemia and reperfusion in isolated rat hearts.  MRM. 1998;  4 679-683

1 Das diesem Bericht zugrundeliegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Rahmen des IZKF Würzburg unter dem Förderkennzeichen 01 KS 9603 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.