Verbesserung der Konzentration von MR-Kontrast in den Arterien

Dieses Projekt wird ein Werkzeug entwickeln und validieren, das entwickelt wurde, um die Verwendung von Magnetresonanz(MR)-Kontrastmitteln für die kontrastverstärkte Magnetresonanzangiographie (CE-MRA) zu optimieren. Wie bei den meisten Angiographieverfahren heben Kontrastmittel selektiv die Arterien eines Patienten im Vergleich zum umgebenden Gewebe hervor. Bei der CE-MRA wird das Kontrastmittel mit einem programmierbaren Injektor in eine Armvene injiziert und durch den Körperkreislauf zu den interessierenden Arterien transportiert, wo eine MR-Aufnahme die Arterien deutlich vom umgebenden Weichgewebe darstellt.

Derzeit ist die klinisch akzeptierte Methode der Kontrastmittelinjektion im Wesentlichen für jeden Patienten gleich und wurde nicht systematisch evaluiert oder optimiert. Bei den meisten Brust- und Bauch-CE-MRA-Studien wird das Kontrastmittel über 5–15 Sekunden injiziert, und die resultierende Konzentration des Kontrastmittels in den Arterien über die Dauer der MR-Erfassung ist nicht bekannt. Wie hoch diese Konzentration ist und wie sie sich im Laufe der Zeit verändert, hat jedoch einen großen Einfluss auf die Qualität und Klarheit der resultierenden Bilder. Dieses Projekt soll die Konzentration des Kontrastmittels in den Arterien während der MR-Untersuchung optimieren, indem die prädiktiven Ergebnisse einer kleinen "Testbolus"-Injektion verwendet werden, um die tatsächliche Kontrastmittelinjektion für jeden einzelnen Patienten so anzupassen, dass die Konzentration so hoch und konstant bleibt wie möglich während der Zeit der MR-Erfassung. Dies wird durch die Entwicklung von Algorithmen und Softwaretools erreicht, um die optimalen, patientenspezifischen Injektionsparameter maßzuschneidern. Die Methode wird in einer vorläufigen klinischen Studie validiert.

Wir schlagen vor, dass wir vorhersagen können, wie der Kontrastmittelbolus aussehen wird (d. h. seine „Konzentration vs. Zeit“), indem wir zuerst einen kleinen (1 cc) Testbolus verabreichen, Bilder machen, während das Kontrastmittel durch die Blutgefäße fließt, und die Ergebnisse analysieren . Unter Verwendung dieser Informationen glauben wir, dass eine individuell auf den Patienten zugeschnittene Injektion, die in mehreren Phasen verabreicht wird (d. h. eine „mehrphasige“ Injektion), während des gesamten Scans eine konstante Kontrastkonzentration (und daher eine konstante Signalintensität) erzeugen kann, wodurch diese Quelle der Bildunschärfe beseitigt wird , und Verbesserung der Schärfe und wahrscheinlich der diagnostischen Qualität der First-Pass-CE-MRA. Darüber hinaus wird durch die Anpassung des Kontrasts an die Dauer des Scans das Kontrastmittel am effizientesten verwendet und außerhalb der Erfassungsdauer nicht verschwendet, wodurch möglicherweise ein Verlust des Kontrast-Rausch-Verhältnisses (CNR) wieder ausgeglichen wird. Es ist wichtig zu beachten, dass die Ergebnisse dieser Studie auch auf die CT-Angiographie (CTA) verallgemeinerbar sind, wo eine ähnlich effiziente Verwendung des Kontrastmittels die Kosten und die übermäßige Exposition des Patienten gegenüber jodhaltigem Kontrastmittel reduziert. Wir planen, eine "optimierte" mehrphasige Kontrastmittelgabe mit einer standardmäßigen einphasigen Kontrastmittelgabe zu vergleichen.