Funktionelle Cine-MRT des Kolon: Darstellung und Quantifizierung der Darmmotilität

Zusammenfassung

Fragestellung: Das Ziel unserer Untersuchungen war es, mit der funktionellen CineMRT unter Einsatz von Sennatee als Propulsivum eine Methodik zur Visualisierung und Quantifizierung der Motilität des Dickdarms zu entwickeln. Methoden: 15 gesunde Probanden ohne gastrointestinale Erkrankungen wurden um 6 Uhr morgens nach einer Fastenperiode von mindestens 8 Stunden vor und nach Verabreichung von Sennatee (mildes Abführmittel/Prokinetikum) einer funktionellen Cine-MRT unterzogen. Zwei aufeinander folgende Blöcke mit wiederholten Messungen des gesamten Abdomens wurden an einem 1,5-Tesla-MRT System unter Verwendung koronarer HASTE-Sequenzen durchgeführt, die dem anatomischen Verlauf des Dickdarms angepasst waren. Zur Atemtriggerung wurde ein Navigator in Höhe des rechten dorsalen Zwerchfells eingesetzt. Es wurden die Änderungen des Durchmessers (in cm) in 5 definierten Positionen im Colon ascendens, transversum und descendens gemessen. Ergebnisse: Es wurden die Mittelwerte als statisches Maß der Relaxation des Darmlumens ermittelt. Vor Gabe von Sennatee betrug der mittlere Durchmesser 3,41 cm (Colon ascendens), 3 cm (Colon transversum) und 2,67 cm (Colon descendens). Der mittlere Durchmesser nach Verabreichung von Tee nahm auf 3,69 cm im Colon ascendens, 3,4 cm im Colon transversum und auf 2,9 cm im Colon descendens zu. Ein statistisch signifikanter Unterschied konnte mit dem Wilcoxon-Test (Konfidenzintervall 0,05) nachgewiesen werden. Um eine Zunahme der Dynamik detektieren zu können, wurde die Änderung der Breite der Streuung um den Mittelwert (Varianz) vor und nach Gabe von Sennatee in Prozent ausgedrückt. Für das Colon ascendens ergab sich ein Wert von 112,9 %, für das Colon transversum von 69 % und für das Colon descendens von 100 %. Dabei konnten ein Anstieg der Streuung bzw. Zunahme der Dynamik in Ascendens und Descendens und eine Abnahme im Transversum nachgewiesen werden. Schlussfolgerung: Mit der funktionellen Cine-MRT unter Einsatz eines Prokinetikums konnte ein Verfahren zur Visualisierung und Quantifizierung der Motilität des Dickdarms entwickelt werden. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um festzustellen, ob dieses Verfahren im Rahmen der Routine sinnvoll eingesetzt werden kann.

Abstract

Purpose: To develop and evaluate a method to visualize and quantify large bowel motility using functional cine MRI. Methods: Fifteen healthy individuals (8males, 7 females, 20 to 45 years old) with no history or present symptoms of bowel disorders were enrolled in a functional cine MRI examination at 6 a. m. after a starving phase for at least eight hours before and after oral administration of Senna tea (mild stimulating purgative). Two consecutive sets of repeated measurements of the entire abdomen were performed using a 1.5T MRI system with coronal T2-weighted HASTE sequences anatomically adjusted to the course of the large bowel. A navigator technique was used for respiratory gating at the level of the right dorsal diaphragm. The changes in diameter (given in cm) were measured at 5 different locations of the ascending (AC), transverse (TC) and descending colon (DC), and assessed as parameters for the bowel motility. Results: The mean values as a statistical measure for large bowel relaxation were determined. Before ingestion of Senna tea, the mean diameter measured 3.41 cm (ascending colon), 3 cm (transverse colon) and 2.67 cm (descending colon). After the ingestion of Senna tea, the mean diameter increased to 3.69 cm (ascending colon) to 3.4 cm (transverse colon) and to 2.9 cm (descending colon). A statistically significant difference was demonstrated with the Wilcoxon test (level of confidence 0.05). For the determination of dynamic increase, the changes of the statistical scatter amplitude to the mean value were expressed as percentage before and after the ingestion of Senna tea. Thereby, an increase in variation and dynamic range was detected for the AC (112.9 %) and DC (100 %), but a decrease in the dynamics for the TC (69 %). Conclusion: A non-invasive method for the assessment of bowel motility was developed for the first time. The use of functional cine MRI utilizing a prokinetic stimulus allowed visualisation and quantification of large bowel motility. Further studies have to determine whether this technique is clinically relevant.

Key words

Visualization and quantification - intestinal motility - intestinal diameter - functional cine MRI - prokinetic drug

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