Kernspintomographische Quantifizierung des Lungenödemgrades mit Hilfe eines makromolekularen Kontrastmittels

Zusammenfassung

Ziel: Entwicklung und experimentelle Validierung einer Methode zur quantitativen Abschätzung des Lungenödemgrades durch Messung des Gesamtlungenwassers und des pulmonalen Intravasalvolumens und durch Berechnung des extravaskulären Lungenwassers. Material und Methode: Die Untersuchungen wurden an pulsatil perfundierten isolierten Schaflungenpräparaten mit unilateralem Lungenödem bei Atemstillstand und unter Ventilation vorgenommen. Das Gesamtlungenwasser wurde durch die auf Grundlage einer Multi-Spin-Echo-Sequenz berechnete Protonendichte sowie gravimetrisch (Referenz) erfaßt. Das pulmonale Intravasalvolumen wurde aus Signalintensitätshistogrammen ermittelt, die nativ und nach Applikation des makromolekularen Kontrastmittels Gadolinium-DTPA-Polylysin aus 3D-TOF-MR-Angiographien generiert wurden. Als Referenz wurde eine Farbstoffverdünnungsmethode eingesetzt. Das extravaskuläre Lungenwasser wurde aus der Differenz des Gesamtlungenwassers und des Intravasalvolumens berechnet. Ergebnisse: Bei Atemstillstand korrelierten die kernspintomographischen Methoden und das Referenzverhalten zur Messung des extravaskulären Lungenwassers mit einem Korrelationskoeffizienten von r = 0,89 (n = 42 Lungenflügel). Bei 10 Lungenflügeln ergab sich ein Korrelationskoeffizient von r = 0,95 (Atemstillstand) und r = 0,92 (ventiliert). Schlußfolgerung: Die Ergebnisse zeigen, daß die mit makromolekularem Kontrastmittel unterstützte Kernspintomographie die Quantifizierung des Lungenödems ermöglicht.

Summary

Purpose: Development and experimental validation of a method for the quantification of pulmonary oedema by measurement of total lung water and intravascular lung water and by calculation of extravascular lung water. Material and Methods: Isolated sheep lung preparations with unilateral pulmonary oedema were perfused (pulsatile pump) and examined under ventilatory arrest and during ventilation. Total lung water was calculated from proton density obtained from a multi-spin echo sequence and gravimetrically (reference method). Pulmonary intravascular volume was calculated from signal intensity histograms obtained from 3D-T0F MR-angiograms before and after application of the macromolecular contrast medium gadolinium-DTPA-polylysine. The reference method was a dye-dilution technique. Extravascular lung water was calculated as the difference between total lung water and pulmonary intravascular volume. Results: Under ventilatory arrest, the magnetic resonance technique for the measurement of extravascular lung water correlated well with the reference technique (r = 0.89, n = 42 lungs). In 10 lungs the correlation coefficients were r = 0.95 (ventilatory arrest) and r = 0.92 (ventilated lungs). Conclusion: The results demonstrate that magnetic resonance imaging enhanced by a macromolecular contrast medium may be applicable for quantification of pulmonary oedema.

Schlüsselwörter:

Lungenödem - MR-Angiographie - Paramagnetische Kontrastmittel - Makromolekulare Kontrastmittel - Extravaskuläres Lungenwasser

Key words:

Pulmonary oedema - MR angiography - Contrast media, paramagnetic - Contrast media, macromolecular - Extravascular lung water