Schnelle Ganzkörperfettmessung mittels MRT: Quantifizierung und Topografie

Zusammenfassung

Ziel: Quantifizierung und Bestimmung der Verteilung des Ganzkörperfettes mittels einer schnellen 2D-spoiled-Gradientenechosequenz (FLASH) unter Verwendung einer rollenden Tischplattform. Material und Methoden: 11 Testpersonen und 50 Probanden wurden untersucht. Zur Darstellung des Ganzkörperfettes wurde eine schnelle T1-gewichtete 2D-FLASH-Sequenz (TR 101, TE 4.7, FA 70, FOV 50 × 50 cm, 205 × 256 Matrix, SL 10 mm, Schichtabstand 10 mm, TA 0:20 s) verwendet. Die Untersuchung erfolgte auf einer rollenden Tischplattform, welche eine Datenakquisition unterschiedlicher Körperregionen jeweils im Isozentrum des Magneten ermöglicht. 8 - 10 Datensätze wurden aufgenommen und umfassten den Körper von den Armen bis zu den Beinen. Zur Quantifizierung des Körperfettes wurde eine semi-automatische Bildsegmentationssoftware eingesetzt. Die Ergebnisse wurden mit verschiedenen einfachen anthropometrischen und metabolischen Parametern korreliert. Ergebnisse: Alle Datensätze konnten zur Auswertung herangezogen werden. Die Ganzkörperfettmessungen an Testpersonen zeigten eine gute Korrelation zwischen den Ergebnissen der MRT und den Referenzmethoden DEXA (r² = 0,95) sowie Bioimpedanzmessung (r² = 0,89), während eine nur mäßige Übereinstimmung (r² = 0,66) mit dem Bodymass-Index (BMI) bestand. Für die erhobenen anthropometrischen und metabolischen Parameter bei den Probanden konnte keine bis nur mäßige Korrelation zwischen Körpergröße, Körpergewicht, BMI, den Blutfetten und den Fettkompartimenten nachgewiesen werden (r² = 0,001 bis 0,48). Die Korrelation der in der MRT quantifizierten Fettkompartimente untereinander zeigte keinen relevanten Zusammenhang zwischen der intraabdominal gemessenen Fettmenge und dem Gesamtfett (r² = 0,14) oder dem subkutanem Fettanteil (r² = 0,04). Während kein signifikanter Unterschied zwischen Männern und Frauen bezüglich des BMI gefunden wurde (p = 0,26), wiesen Frauen in der MRT eine signifikant höhere Gesamtfettmasse auf (p < 0,05). Bei der Differenzierung des Gesamtkörperfettes in subkutanes und intraabdominales Fett zeigten sich bei den Frauen im Vergleich zu den Männern signifikant höhere Werte für das subkutane Fett (p < 0,05). Schlussfolgerung: Die Magnetresonanztomografie erlaubt eine schnelle, nichtinvasive Ganzkörperuntersuchung mit Bestimmung des Verhältnisses von subkutanem und viszeralem Speicherfett. Das eingesetzte Protokoll und Analyseprogramm lassen eine Quantifizierung innerhalb von wenigen Minuten zu. Die hier beschriebene Technik kann helfen, den Einfluss genetischer und umweltbedingter Einflussfaktoren auf die unterschiedlichen Körperfett-Kompartimente zu bestimmen.

Abstract

Purpose: To evaluate a rapid and comprehensive MR protocol based on a T1-weighted sequence in conjunction with a rolling table platform for the quantification of total body fat. Materials and Methods: 11 healthy volunteers and 50 patients were included in the study. MR data was acquired on a 1.5-T system (Siemens Magnetom Sonata). An axial T1-weighted flash 2D sequence (TR 101, TE 4.7, FA 70, FOV 50 cm, 205 × 256 matrix, slice thickness: 10 mm, 10 mm interslice gap) was used for data acquisition. Patients were placed in a supine position on a rolling table platform capable of acquiring multiple consecutive data sets by pulling the patient through the isocenter of the magnet. Data sets extending from the upper to lower extremities were collected. The images were analyzed with respect to the amount of intraabdominal, subcutaneous and total abdominal fat by semi-automated image segmentation software that employs a contour-following algorithm. Results: The obtained MR images were able to be evaluated for all volunteers and patients. Excellent correlation was found between whole body MRI results in volunteers with DEXA (r² = 0.95) and bioimpedance (r² = 0.89) measurements, while the correlation coefficient was 0.66 between MRI and BMI, indicating only moderate reliability of the BMI method. Variations in patients with respect to the amount of total, subcutaneous, and intraabdominal adipose tissue was not related to standard anthropometric measurements and metabolic lipid profiles (r² = 0,001 to 0.48). The results showed that there was a significant variation in intraabdominal adipose tissue which could not be predicted from the total body fat (r² = 0.14) or subcutaneous adipose tissue (r² = 0.04). Although no significant differences in BMI could be found between females and males (p = 0.26), females showed significantly higher total and subcutaneous abdominal adipose tissue (p < 0.05). Conclusion: This MR protocol can be used for the rapid and non-invasive quantification of body fat. The missing relationship between serum lipids and body fat masses suggests that the latter is an additional and independent hazard factor. Variations in body fat distribution, e. g. relationship between subcutaneous and intraabdominal fat, can be comprehensively assessed.

Key words

cost-effectiveness - soft tissues - bone densitometry - technical aspects - health policy and practice - MR imaging

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