Charakteristische Größen bei der MR-Untersuchung der zerebralen Durchblutung mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung

Zusammenfassung

Ziel: Die zerebrale Perfusion mit dynamischen MR-Messungen nach Gabe von paramagnetischem Kontrastmittel kann mit Hilfe unterschiedlicher Auswertungsparameter untersucht werden. Die Aussagekraft von verschiedenen Parametern soll verglichen werden. Methoden: Es wurde eine Echo-Planar-Bildgebungs-Sequenz für eine dynamische Datenaufnahme in mehreren Schichten entwickelt. Als Parameter für die Auswertung wurden das Ausmaß des Signalabfalls und der Zeitpunkt der maximalen Signalminderung sowie abgeleitete Größen bestimmt, die unter bestimmten Annahmen dem regionalen zerebralen Blutvolumen (rCBV) und dem regionalen Blutfluß (rCBF) entsprechen. Es wurden Datensätze von Patienten mit Astrozytom, mit akutem Hirninfarkt und mit Stenosen der Halsarterien untersucht. Ergebnisse: Beim Vergleich der Parameterbilder fanden sich keine Vorteile der abgeleiteten Größen gegenüber den einfacher zu bestimmenden phänomenologischen Parametern. Der Vergleich von relativen Parameterwerten bei 20 Patienten zeigt ebenfalls eine hohe Übereinstimmung zwischen den untersuchten Auswertungsparametern. Schlußfolgerungen: Beim Einsatz von EPI-Meßtechniken mit hoher zeitlicher Auflösung können für die Darstellung von relativen Perfusionsunterschieden in Parameterbildern einfache Größen wie der maximale Signalabfall und die Zeit bis zum Signalminimum verwendet werden. Für die Beurteilung von Details des Signalverlaufes in ausgewählten Regionen kann aber die Berechnung von relativen Werten für das rCBV und den rCBF hilfreich sein.

Summary

Purpose: Different parameters for the evaluation of perfusion studies with dynamic MR-measurements after the administration of paramagnetic contrast agent were compared. Method: An echo planar imaging (EPI) sequence was developed that allows dynamic multi-slice data acquisition. Evaluations of the measurements were performed by calculating parameter maps. Phenomenological quantities such as maximal signal reduction and time to peak as well as derived quantities such as approximations of the regional cerebral blood volume were used as parameters. Patients with a low grade astrocytoma, with an acute cerebral infarction and with stenoses of the carotid arteries were examined. Results: On comparison of the derived parameters with the phenomenological parameters no major differences were found in qualitative comparisons of the parameter maps. The comparison of relative parameter values in selected regions within the datasets of 20 patients show a high correspondence between phenomenological and derived parameter values. Conclusions: Using EPI measurement techniques with high temporal resolution, parameter maps of simple values like maximal signal reduction and time-to-peak are sufficient to visualize relative differences of perfusion within the selected slices. However, the calculation of relative rCBV and rCBF values might be helpful for the detailed characterization of signal courses in selected regions.

Schlüsselwörter:

Magnetresonanztomographie - Gehirn - Echo-Planar-Bildgebung - Perfusion - Auswertungsparameter

Key words:

Magnetic resonance imaging - Brain - Echo-planar-imaging - Perfusion - Evaluation parameter