Perfusions-MRT bei gestörter Blut-Hirn-Schranke: Fehlerquellen und Lösungsansätze

Zusammenfassung.

Zielsetzung: Bei der Perfusions-Magnetresonanztomographie (MRT) von Läsionen mit Störung der Blut-Hirn-Schranke (BHS) werden derzeit zwei Verfahren angewendet, um störende Effekte der Kontrastmittelanreicherung auszuschließen: die Injektion von Kontrastmittel vor der eigentlichen Perfusionsmessung (Prä-Injektion) sowie die simultane Aufnahme einer T₁- und T₂*-Dynamik mit einer Doppelecho (DE)-FLASH-Sequenz. Ziel war es, beide Verfahren hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit zu vergleichen. Material und Methode: Bei einem Patienten mit einem primären Hirnlymphom im Corpus callosum wurden vier Perfusionsmessungen durchgeführt: je zwei Messungen mit einer DE-FLASH- und einer Gradientenecho Echo-Planar-Imaging (GE-EPI)-Sequenz, jeweils mit und ohne Prä-Injektion von Kontrastmittel. Ergebnisse: Durch Prä-Injektion von Kontrastmittel konnte der T₁-Effekt so stark reduziert werden, dass der transiente Signalabfall in der GE-EPI-Sequenz sichtbar wurde. Die DE-FLASH-Sequenz zeigte jedoch, dass auch mit Prä-Injektion die T₁-Relaxationszeit während des Bolusdurchgangs abnimmt. In der korrigierten T₂*-Dynamik war nach Kontrastmittelpassage eine deutliche T₂*-Verringerung zu erkennen. Diskussion: Weder die Prä-Injektion von Kontrastmittel noch die DE-FLASH-Sequenz eliminieren die Effekte der Kontrastmittelanreicherung. Dennoch wird die Zuverlässigkeit der Messung erhöht, wobei die Effizienz der beiden Verfahren von der Stärke der BHS-Störung abhängt.

Is Perfusion-MRI Feasible in Lesions with Disrupted Blood-Brain-Barrier? Pitfalls and Possible Solutions.

Aim: When using perfusion-weighted magnetic resonance imaging (MRI) in lesions with blood-brain barrier (BBB) disruption two methods are normally applied to eliminate the influence of contrast material uptake on T₂* dynamics: injection of contrast agent before starting perfusion imaging (pre-injection) and simultaneous acquisition of T₁- and T₂*-dynamics using a dual echo (DE)-FLASH sequence. The purpose of this study was to examine both methods with regard to their reliability. Material and Methods: We performed four perfusion measurements in a patient with a primary cerebral lymphoma located in the corpus callosum: two measurements with a DE-FLASH sequence and two measurements with a gradient-echo echo-planar-imaging (GE-EPI) sequence, respectively. In both cases there was one measurement with and one without pre-injection of contrast material. Results: Pre-injection of contrast material reduced the influence of T₁ and allowed us to monitor the transient signal drop when using the GE-EPI sequence. Analysis of the time-course of DE-FLASH, however, showed that there was still a T₁ decrease even after pre-injection. After the first pass the T₂*-dynamics showed a distinct long-term T₂*-decrease. Discussion: Neither pre-injection nor DE-FLASH allow us to eliminate the effects of contrast agent uptake completely. Both methods, however, increase the reliability of perfusion MRI. Their efficacy depends on the extent of the BBB disruption.

Schlüsselwörter:

Perfusions-MRT - Kontrastmittel - Blut-Hirn-Schranke - Permeabilität

Key words:

Perfusion-MRI - Contrast agents - Blood-brain barrier - Permeability

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