Diffusionsgewichtete MR-Tomographie bei fokaler zerebraler Ischämie: Möglichkeiten an einem 1,0-Tesla-Klinikgerät

Zusammenfassung

Ziel dieser Arbeit war es, eine schnelle, stark diffusionsgewichtete MR-Sequenz an einem konventionellen 1,0-T-MR-Gerät zu entwickeln und zu prüfen, ob mit dieser Sequenz die Gewebeschädigung bei fokaler zerebraler Ischämie charakterisiert werden kann. Methoden: In eine CE-FAST-Sequenz wurden Diffusionsgradienten in allen Richtungen eingefügt. In Phantomexperimenten wurde die maximale Diffusionswichtung für unterschiedliche Relaxationszeiten und Pulswinkel bestimmt. Mit der optimierten Sequenz wurde die Diffusion bei fokaler zerebraler Ischämie an 14 Ratten nach Verschluß der Arteria cerebri media untersucht. Ergebnisse: Auf den diffusionsgewichteten Bildern konnte die ischämische Läsion deutlich als helle Region identifiziert werden. Die mittlere Reduktion des Diffusionskoeffizienten im ischämischen Gewebe betrug 29 %. Der Diffusionskoeffizient nahm mit der Okklusionszeit ab. Schlußfolgerungen: Mit der beschriebenen Sequenz können stark diffusionsgewichtete Bilder aufgenommen werden, ohne daß eine spezielle Gradienten-Hardware nötig ist. Die Sequenz kann bei der Verlaufskontrolle der zerebralen Ischämie eingesetzt werden, da sich mit ihr Änderungen des Diffusionskoeffizienten bestimmen lassen.

Summary

Purpose: To develop and to implement a fast, highly diffusion-weighted MR-sequence on a conventional 1 T MR scanner and to examine this sequence as to its capability of characterising tissue damage due to focal cerebral ischaemia. Methods: Within a CE-FAST-sequence diffusion gradients were inserted in all gradient directions. By phantom measurements the maximal diffusion weighting was determined for different T₁ and T₂ values and flip angles. The optimised sequence was used for monitoring the diffusion of focal cerebral ischaemia in 14 rats following endovascular occlusion of the middle cerebral artery. Results: The ischaemic lesion could be easily visualised as a bright area in the images with high diffusion weighting. The mean relative decrease of the diffusion coefficient in the ischaemic brain parenchyma was 29 %. The diffusion coefficient decreased significantly with increasing occlusion time. Conclusion: Our study suggests that the installed sequence is capable of producing highly diffusion weighted images without requiring a special gradient system. The sequence is potentially useful for monitoring cerebral ischaemia on the basis of calculating the change of the diffusion coefficient.

Schlüsselwörter:

Magnetresonanztomographie - Diffusion - Zerebrale Ischämie - Experimentelle Studien

Key words:

Magnetic resonance imaging - Diffusion - Cerebral ischaemia - Experimental studies