MR-Bildgebung der Substantia Nigra bei 7T

Ziele: Ziel dieser In-vivo-Ultra-Hochfeld-Magnet-Resonanz-Tomographie-(MRT)-Studie war es hochaufgelöste kontrastreiche Bilder der Substantia Nigra zu erzeugen. Aufgrund der Kontrastunterschiede im Hirnstamm wurde mithilfe einer 3D-MR Sequenz versucht das Volumen der Substantia Nigra bei gesunden Probanden zu bestimmen. Vorausgehende Ultra-Hochfeld-Studien haben gezeigt, dass die Substantia Nigra auf 2D-suszeptibiltätsgewichteten Sequenzen sehr detailliert dargestellt werden kann. Phasenkontrastaufnahmen zeigen flammenartige Strukturen, die auch auf histologischen Schnitten sichtbar sind. Methode: Vier gesunde Probanden wurden in einem 7T-Ganzkörper-MR-Tomographen in einer Sende-Empfangskopfspule und einer 8-Kanal-SENSE-Kopfspule untersucht. 3D-MR-Datensätzte wurden mithilfe einer Single- oder Dualecho-Inversion-Recovery-Turbo-Field-Echo-Sequenz mit TR/TE 13ms/2.2ms und 11ms/8ms und TI=1550–2800ms aufgenommen. Rekonstruierte Voxelgrößen waren in der Größenordnung von 0.43mmx0.43mmx0.8mm bis 0.22mmx0.22mmx1.5mm. Zum Vergleich wurden 2D-suszeptibilitätsgewichtete Bilder mit einer Gradienten-Echo-Sequenz mit TR/TE/Flipwinkel von 600ms/12ms/55 (FOV=24×18cm, 1024×576 Matrix, 2mm Schichtdicke, Schichtabstand 0.2mm, rekonstruierte Voxelgröße: 0.23mmx0.23mmx2.0mm). Ergebnis: Auf den MR-Bildern mit kurzen Echozeiten (TE), erschien die Substantia Nigra und der Nucleus Ruber hell im Vergleich zum umgebenden Gewebe. Eine hervorragende Auflösung der Substantia Nigra als signalarme Struktur wurde mit allen 3D-Sequenzen mit langem TE erreicht. Insbesondere auf hochaufgelösten Bildern waren vaskuläre Strukturen und die Substantia Nigra sehr detailreich sichtbar. Die Sende-Empfangsspule und die 8-Kanal-SENSE-Spule hatten eine ausreichende B1-Feld-Homogenität und reichten weit genug inferior für die Untersuchung des Hirnstamms. Schlussfolgerung: Dreidimensionale suszeptibilitäts-gewichtete MR-Bildgebung der Substantia Nigra ist bei 7T möglich und bietet detailliertere strukturelle Informationen als 2D-Bildgebung. Weitere Studien sind nötig, um das unerwartet helle Erscheinen der Substantia Nigra auf Bildern mit kurzen Echozeiten zu erklären. Dreidimensionale Ultrahoch-Feld-MRT kann in Zukunft einen Beitrag bei der Untersuchung von Parkinson Patienten bieten.

Korrespondierender Autor: Sammet S

The Ohio State University, Department of Radiology, 1654 Upham Drive, 43210 Columbus

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Magnet Resonanz Tomographie - Substantia Nigra - 7 Tesla