Download PDF
Rofo 2003; 175(6): 822-829
DOI: 10.1055/s-2003-39931
Experimentelle Radiologie
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

MR-Angiographie der Koronararterien: Vergleich des Blutpoolkontrastmittels Gadomer mit Gd-DTPA am Schwein

MR Angiography of the Coronary Arteries: Comparison of the Blood Pool Contrast Medium Gadomer and Gd-DTPA in PigsJ.  Schnorr1 , S.  Wagner1 , W.  Ebert2 , C.  Heyer2 , G.  Laub3 , D.  Kivelitz1 , C.  Abramjuk1 , B.  Hamm1 , M.  Taupitz1
  • 1Institut für Radiologie, Charité, Medizinische Fakultät der Humboldt Universität zu Berlin
  • 2Schering AG, Berlin
  • 3Siemens AG, Erlangen
Herrn Prof. Dr. Dr. h.c. Karl-Jürgen Wolf zum 60. Geburtstag gewidmet
Further Information

Publication History

Publication Date:
17 June 2003 (online)

Also available at
    Permissions and Reprints

Zusammenfassung

Ziel: Die signalverstärkenden Eigenschaften des makromolekularen Kontrastmittels Gadomer in der MR-Angiographie der Koronararterien im Vergleich zu Gd-DTPA zu prüfen. Material und Methoden: Insgesamt wurden 15 MRT-Untersuchungen an Herzen von Schweinen bei 1,5 T mit einer Puls-getriggerten, segmentierten 3D-FLASH-Sequenz jeweils während Atemanhaltens vor und bis zu 30 min nach Injektion des Kontrastmittels durchgeführt. Gadomer wurde in zwei (0,05 und 0,1 mmol Gd/kg), Gd-DTPA in einer Dosierung (0,3 mmol Gd/kg) geprüft (je n = 5 Untersuchungen). Quantitativ wurden für Blut und Myokard die Signal-zu-Rausch (S/R)- und Kontrast-zu-Rausch(K/R)-Werte bestimmt. Qualitativ wurden Bildqualität und Darstellbarkeit der Koronararterien bewertet. Ergebnisse: Gadomer führt im Vergleich zu Gd-DTPA zu einem länger anhaltenden, gegenüber der Nativuntersuchung signifikant erhöhten K/R-Anstieg zwischen Blut und Myokard (Gd-DTPA: nur unmittelbar nach Injektion, Gadomer, 0,05 mmol Gd/kg: bis 5 min; 0,1 mmol Gd/kg: bis 10 min nach Injektion). Die qualitative Auswertung zeigt, dass die Darstellung der Koronararterien und der Seitenäste mit Gadomer ohne Unterschied zwischen den beiden Dosierungen signifikant besser ist als mit Gd-DTPA. Schlussfolgerung: Gadomer ist ein geeignetes Kontrastmittel für die MR-Angiographie der Koronararterien, wobei die Dosis von 0,1 mmol Gd/kg gegenüber 0,05 mmol Gd/kg Vorteile durch ein verlängertes Bildgebungsfenster aufweist.

Abstract

Aim: To investigate the signal-enhancing effects of the macromolecular contrast medium Gadomer in MR angiography of the coronary arteries compared to Gd-DTPA. Material and Methods: A total of 15 MRI examinations of the heart were performed in pigs at 1.5 T using a pulse-triggered, segmented 3D FLASH sequence with data acquisition during breathhold before and up to 30 min after contrast medium injection. Gadomer was investigated at two doses (0.05 and 0.1 mmol Gd/kg), Gd-DTPA at one (0.3 mmol Gd/kg) (n = 5 examinations per dose). Standard sequences without magnetization preparation were supplemented by sequences with magnetization saturation applied before data acquisition before and immediately after contrast medium injection. Analysis comprised quantitative determination of blood and myocardium signal to noise (S/N) and contrast to noise (C/N) and qualitative assessment of several parameters of image quality and coronary artery visualization. Results: Gadomer leads to a significant C/N increase between blood and myocardium compared to the unenhanced examination and the increase is longer-lasting than that produced by Gd-DTPA (Gd-DTPA: only directly after injection; Gadomer: up to 5 min post injection at 0.05 mmol Gd/kg, up to 10 min at 0.1 mmol Gd/kg). The qualitative evaluation shows that visualization of the coronary arteries and branch vessels is significantly better with Gadomer at both doses than with Gd-DTPA. Magnetization saturation increases the C/N in combination with Gd-DTPA and at the higher dose of Gadomer with the latter producing a higher increase in C/N values. Conclusion: Gadomer is a suitable contrast medium for MR angiography of the coronary arteries with the dose of 0.1 mmol Gd/kg being superior to 0.05 mmol Gd/kg due to a longer imaging window.

Key words

MR angiography - coronary arteries - contrast medium - gadolinium - experimental studies

Literatur

  • 1 Li D, Dolan R P, Walovitch R C, Lauffer R B. Three-dimensional MRI of coronary arteries using an intravascular contrast agent.  Magn Reson Med. 1998;  39 1014-1018
    PubMedGoogle Scholar
  • 2 Hofman M B, Henson R E, Kovacs S J, Fischer S E, Lauffer R B, Adzamli K, De Becker J, Wickline S A, Lorenz C H. Blood pool agent strongly improves 3D magnetic resonance coronary angiography using an inversion pre-pulse.  Magn Reson Med. 1999;  41 360-367
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 3 Kellar K E, Fujii D K, Gunther W H, Briley-Saebo K, Spiller M, Koenig S H. „NC100150”, a preparation of iron oxide nanoparticles ideal for positive-contrast MR angiography.  Magma. 1999;  8 207-213
    PubMedGoogle Scholar
  • 4 Knollmann F D, Bock J C, Ruatenberg K, Beier J, Ebert W, Felix R. Differences in predominant enhancement mechanisms of superparamagnetic iron oxide and ultrasmall superparamagnetic iron oxide for contrast-enhanced portal magnetic resonance angiography. Preliminary results of an animal study original investigation.  Invest Radiol. 1998;  33 637-643
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 5 Tombach B, Reimer P, Mahler M, Ebert W, Pering C, Heindel W. First-pass and equilibrium phase MRA following intravenous bolus injection of SH U 555 C: Phase I clinical trial in elderly volunteeers with risk factors for arterial vascular disease.  Acad Radiol. 2002;  9 (Suppl 2) S425-427
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 6 Taupitz M, Schnorr J, Abramjuk C, Wagner S, Pilgrimm H, Hunigen H, Hamm B. New generation of monomer-stabilized very small superparamagnetic iron oxide particles (VSOP) as contrast medium for MR angiography: preclinical results in rats and rabbits.  J Magn Reson Imaging. 2000;  12 905-911
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 7 Wagner S, Schnorr J, Pilgrimm H, Taupitz M. Monomer-coated very small superparamagnetic iron oxide particles as contrast medium for magnetic resonance imaging: preclinical in vivo characterization.  Invest Radiol. 2002;  37 167-177
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 8 Lauffer R B, Parmelee D J, Dunham S U, Quellet H S, Dolan R P, Witte S, McMurry T J, Walovitch R C. MS-325: albumin-targeted contrast agent for MR angiography.  Radiology. 1998;  207 529-538
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 9 Huber M E, Paetsch I, Schnackenburg B, Bornstedt A, Nagel E, Fleck E, Boesiger P, Maggioni F, Cavagna F M, Stuber M. Performance of a new gadolinium-based intravascular contrast agent in free-breathing inversion-recovery 3D coronary MRA.  Magn Reson Med. 2003;  49 115-121
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 10 Schmiedl U, Brasch R C, Ogan M D, Moseley M E. Albumin labeled with Gd-DTPA. An intravascular contrast-enhancing agent for magnetic resonance blood pool and perfusion imaging.  Acta Radiol Suppl. 1990;  374 99-102
    PubMedGoogle Scholar
  • 11 Bogdanov A A, Weissleder R, Frank H W, Bogdanova A V, Nossif N, Schaffer B K, Tsai E, Papisov M I, Brady T J. A new macromolecule as a contrast agent for MR angiography: preparation, properties, and animal studies.  Radiology. 1993;  187 701-706
    PubMedGoogle Scholar
  • 12 Bock J C, Pison U, Kaufmann F, Felix R. Gd-DTPA-polylysine-enhanced pulmonary time-of-flight MR angiography.  J Magn Reson Imaging. 1994;  4 473-476
    PubMedGoogle Scholar
  • 13 Helbich T H, Gossman A, Mareski P A, Raduchel B, Roberts T P, Shames D M, Muhler M, Turetschek K, Brasch R C. A new polysaccharide macromolecular contrast agent for MR imaging: biodistribution and imaging characteristics.  J Magn Reson Imaging. 2000;  11 694-701
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 14 Port M, Carot C, Raynal I, Idee J M, Dencausse A, Lancelot E, Meyer D, Bonnemain B, Latrou J. Physicochemical and biological evaluation of P792, a rapid-clearance blood-pool agent for magnetic resonance imaging.  Invest Radiol. 2001;  36 445-454
    PubMedGoogle Scholar
  • 15 Misselwitz B, Schmitt-Willich H, Ebert W, Frenzel T, Weinmann H J. Pharmacokinetics of Gadomer-17, a new dendritic magnetic resonance contrast agent.  Magma. 2001;  12 128-134
    PubMedGoogle Scholar
  • 16 Wielopolski P A, van Geuns R J, de Feyter P J, Oudkerk M. Breath-hold coronary MR angiography with volume-targeted imaging.  Radiology. 1998;  209 209-219
    PubMedGoogle Scholar
  • 17 Sommer T, Lewalter T, Bierhoff E, Pakos E, von Smekal A, Pauleit D, Hofer U, Luderitz B, Schild H. MRT-Diagnostik der rechtsventrikulären Dysplasie.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  169 609-615
    PubMedGoogle Scholar
  • 18 Earls J P, Ho V B, Foo T K, Castillo E, Flamm S D. Cardiac MRI: recent progress and continued challenges.  J Magn Reson Imaging. 2002;  16 111-127
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 19 Kivelitz D E, Enzweiler C N, Wiese T H, Lembcke A, Borges A, Zytowski M, Taupitz M, Hamm B. Bestimmung linksventrikulärer Funktionsparameter und der Myokardmasse: Vergleich von MRT und EBT.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 244-250
    PubMedGoogle Scholar
  • 20 Sandstede J, Machann H, Machann W, Beer M, Johnson T, Harre K, Pabst T, Kenn W, Hahn D. Interindividuelle Variabilität der regionalen myokardialen Wandfunktionsanalyse nach Herzinfarkt und Revaskularisierung.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 1147-1153
    PubMedGoogle Scholar
  • 21 Sommer T, Hofer U, Omran H, Schild H. Stress-Cine-MRT zur Primärdiagnostik der koronaren Herzkrankheit.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 605-613
    Article in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 22 Kivelitz D E, Taupitz M, Hamm B. Bildgebung nach Myokardinfarkt: Was leistet die Magnetresonanztomographie.  Fortschr Röntgenstr. 1999;  171 349-358
    PubMedGoogle Scholar
  • 23 Huber M E, Hengesbach D, Botnar R M, Kissinger K V, Boesiger P, Manning W J, Stuber M. Motion artifact reduction and vessel enhancement for free-breathing navigator-gated coronary MRA using 3D k-space reordering.  Magn Reson Med. 2001;  45 645-652
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 24 Li D, Carr J C, Shea S M, Zheng J, Deshpande V S, Wielopolski P A, Finn J P. Coronary arteries: magnetization-prepared contrast-enhanced three-dimensional volume-targeted breath-hold MR angiography.  Radiology. 2001;  219 270-277
    PubMedGoogle Scholar
  • 25 Stuber M, Danias P G, Botnar R M, Sodickson D K, Kissinger K V, Manning W J. Superiority of prone position in free-breathing 3D coronary MRA in patients with coronary disease.  J Magn Reson Imaging. 2001;  13 185-191
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 26 Sommer T, Hofer U, Hackenbroch M, Meyer C, Flacke S, Schmiedel A, Schmitz C, Thiemann K, Omran H, Schild H. Hochauflösende 3D-MR-Koronarangiographie in Echt-Zeit-Navigatortechnik: Ergebnisse aus 107 Patientenuntersuchungen.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 459-466
    Article in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 27 Stuber M, Botnar R M, Danias P G, McConnell M V, Kissinger K V, Yucel E K, Manning W J. Contrast agent-enhanced, free-breathing, three-dimensional coronary magnetic resonance angiography.  J Magn Reson Imaging. 1999;  10 790-799
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 28 Klein C, Nagel E, Schnackenburg B, Bornstedt A, Schalla S, Hoffmann V, Lehning A, Fleck E. The intravascular contrast agent Clariscan (NC 100150 injection) for 3D MR coronary angiography in patients with coronary artery disease.  Magma. 2000;  11 65-67
    PubMedGoogle Scholar
  • 29 Li D, Zheng J, Weinmann H J. Contrast-enhanced MR imaging of coronary arteries: comparison of intra- and extravascular contrast agents in swine.  Radiology. 2001;  218 670-678
    PubMedGoogle Scholar
  • 30 Taupitz M, Schnorr J, Wagner S, Kivelitz D, Rogalla P, Claassen G, Dewey M, Robert P, Corot C, Hamm B. Coronary magnetic resonance angiography: experimental evaluation of the new rapid clearance blood pool contrast medium P792.  Magn Reson Med. 2001;  46 932-938
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 31 Taupitz M, Schnorr J, Wagner S, Abramjuk C, Pilgrimm H, Kivelitz D, Schink T, Hansel J, Laub G, Hunigen H, Hamm B. Coronary MR angiography: experimental results with a monomer-stabilized blood pool contrast medium.  Radiology. 2002;  222 120-126
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 32 Allkemper T, Bremer C, Matuszewski L, Ebert W, Reimer P. Contrast-enhanced blood-pool MR angiography with optimized iron oxides: effect of size and dose on vascular contrast enhancement in rabbits.  Radiology. 2002;  223 432-438
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 33 Port M, Corot C, Rousseaux O, Raynal I, Devoldere L, Idee J M, Dencausse A, Le Greneur S, Simonot C, Meyer D. P792: a rapid clearance blood pool agent for magnetic resonance imaging: preliminary results.  Magma. 2001;  12 121-127
    PubMedGoogle Scholar

Dr. med. vet. Jörg Schnorr

Institut für Radiologie, Charité, Medizinische Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin

Schumannstraße 20/21

10098 Berlin

Phone: + 49-30-450539044

Fax: + 49-30-450539901

Email: joerg.schnorr@charite.de

      >