Az MR-angiográfia technikai paramétereinek és a kontrasztanyagnak a jelentôsége a perifériás érbetegségek diagnosztikájában

MR-DIAGNOSZTIKA

Összefoglaló közlemény

Az MR-angiográfia technikai paramétereinek és a kontrasztanyagnak a jelentôsége a perifériás érbetegségek diagnosztikájában Pavlikovics Gábor, Shaikh Shoahib, Faragó Katalin, Lombay Béla

Az atherosclerosis diagnosztikájában gold standardnak minôsülô digitális szubtrakciós angiográfia mellett az elmúlt néhány évben megjelentek a kevéssé invazív ultrahang-, CT- és MR-vizsgálatok. Az említett modalitások gyors technikai fejlôdése lehetôvé tette, hogy diagnosztikus értékük megközelítse a digitális szubtrakciós angiográfiákét. A berendezések fejlesztésével párhuzamosan az alkalmazható kontrasztanyagok tekintetében is elôrelépés tapasztalható. A közelmúltban vált elérhetôvé az elsô, kifejezetten angiográfiás célokra készült, úgynevezett vérpool MR-kontrasztanyag. A hosszabb ideig az érpályán belül maradó kontrasztanyag alkalmazásakor – a hagyományos exracelluláris kontrasztanyagokétól eltérô tulajdonság miatt – változtatni kell mind a kontrasztanyag-injekciónak, mind pedig az alkalmazott MR-szekvenciáknak a paraméterein. Újdonságnak számít a késôi fázisban nyert nagy felbontású, úgynevezett steady-state felvételek megfelelô interpretálásának és értékelésének kérdése is. Dolgozatunk célja, hogy összefoglaljuk a kontrasztanyagos MR-angiográfia alapjait, különös tekintettel a boluskövetéses, perifériás MR-angiográfiára, valamint hogy áttekintsük a rendelkezésre álló kontrasztanyagokat. Mindezeket egy-egy példán keresztül illusztráljuk.

Significance of MR-angiographic technical parameters and the contrast material in the diagnosis of peripherial vascular diseases Atherosclerosis presents as a significant problem in everyday healthcare. Thus far, its effect on the vascular bed was measured by means of digital subtraction angiography. More recently, due to advance in hardware, the less invasive techniques like the ultrasound, CT and MRI have into the practice, producing results very similar to those of digital subtraction angiography. Recently, contrast material aimed for blood-pool MR angiography has been introduced. This change presents as a challenge to the operating personnel since the injection rate and the MR sequence parameters need to be adjusted adequately. Also, there is a late-phase breakdown of the contrast material. A further challenge is to interpret the steadystate images. In this article an effort has been made to summarise the basis of MR angiography, with special emphasis on peripheral angiography and suitable contrast materials. Finally, we illustrate our parameters through concrete cases.

perifériás MR-angiográfia, vérpoolkontrasztanyag, excitációs szög, MR-paraméterek

peripherial MRA, bloodpool contrast material, excitation angle, MR parameters

PAVLIKOVICS GÁBOR (levelezô szerzô/correspondent), DR. SHAIKH SHOAHIB, DR. LOMBAY BÉLA: Borsod-Abaúj-Zemplén Megyei Kórház, Képalkotó Diagnosztikai Intézet/Borsod-Abaúj-Zemplén County Hospital, Department of Radiology; Miskolci Egyetem Egészségügyi Fôiskolai Kar, Klinikai Radiológiai Tanszék/University of Miskolc, Faculty of Health Care College, Department of Clinical Radiology; H-3525 Miskolc, Szentpéteri kapu 72–76. E-mail: [email protected] DR. FARAGÓ KATALIN: Bayer Schering Pharma; Budapest

Érkezett: 2008. február 27. Elfogadva: 2008. május 29.

87

z atherosclerosis multifaktoriális, általában az egész érrendszert érintô betegség, a szívhalál, a stroke és a végtagvesztés leggyakoribb okozója. A magyar lakosság körében a vezetô gyakoriságú kórképek és halálokok között szerepel, és a betegségben szenvedôk életminôségét nagymértékben rontja. A diagnosztikában a hagyományos katéteres angiográfiás technika invazív, eszközigényes, és az egyéb képalkotó modalitásokhoz képest jelentôs kockázattal jár. A kontrasztanyagra való allergiás reakciók viszonylagos gyakorisága és a készítmények potenciális nephrotoxicitasa a hagyományos digitális szubtrakciós angiográfia (DSA) hátrányai közt említhetôk. Az elmúlt néhány év technikai fejlôdésének köszönhetôen megjelentek és egyre szélesebb körben terjednek a kevésbé vagy egyáltalán nem invazív ultrahang-, CT- és MR-vizsgálatok. Ezeknek az eljárásoknak a pontossága, megbízhatósága napjainkban már megközelíti a standardként elfogadott katéteres angiográfiáét. Újabban számos irodalmi adat szól amellett, hogy az MR-képalkotás az alapvetô elôírások betartása esetén biztonságos, káros biológiai hatása nem ismert, emellett viszonylag széles körben elérhetô. A gyors technikai fejlôdés következtében napjainkban a noninvazív, kontrasztanyag adása nélkül készült (time-of-flight: TOF; fáziskontraszt: PC) technikával végzett mágneses rezonanciás angiográfia (MRA) már beépült a vascularis megbetegedések kivizsgálásának protokolljába, bár számos testtájék – például a perifériás érrendszer – esetében az MRA rutinszerûen nem került alkalmazásra a natív angiográfiás módszerek (TOF, PC) hátrányai miatt. Az egyre nagyobb térerejû mágnesek, a hardver, a gradiensrendszerek, valamint a tekercsek fejlesztésének és a gadolínium mint kontrasztanyag egyre szélesebb körû használatának köszönhetôen napjainkra nagymértékben javult az elérhetô jel-zaj, illetve kontraszt-zaj viszony. Mind a gyorsabb gradiensrendszerek, mind a kontrasztanyag alkalmazása lehetôséget biztosítanak arra, hogy az érrendszer megfelelô minôségû vizsgálatához szükséges térbeli és idôbeli felbontást elérhessük1–5. Összefoglalónk célja, hogy bemutassuk a kontrasztanyagos MR-angiográfia alapjait, a boluskövetéses perifériás MR-angiográfia alkalmazásával kapcsolatos eredményeket, valamint a vérpoolkontrasztanyag jelentôségét néhány példán keresztül.

A

88

A KO N T R A S Z TA N YA G O S MR-ANGIOGRÁFIA ALAPJAI A kontrasztanyagos MR-angiográfia sikeres kivitelezésének három alapköve ismeretes: a képminôség, az alkalmazott kontrasztanyag és végül a legfontosabb, az idôzítés.

Képminôség A megfelelô képminôség minden modalitásnál alapvetô. Kontrasztanyagos MRA készítésekor három módon javítható a készült kép minôsége: maximalizálni kell a kontrasztanyaggal feltöltött érképletekbôl jövô jel nagyságát, illetve az ér és a lágy részek közötti kontrasztot, valamint a mérés folyamán törekedni kell arra, hogy a lehetô leggyorsabban megtörténjék a Fourier-transzformáció alapjául szolgáló nyers adatokat tartalmazó virtuális tér (k-space) centrumának mérése. Jeloptimalizálás Szubtrakciós MRA (MRDSA) végzésekor a képminôség javításához jeloptimalizálás választandó azzal a céllal, hogy a kontrasztanyaggal feltöltött érben maximális jelintenzitást mérjünk. Ez úgy érhetô el, hogy az alkalmazott szekvencia excitációs szögét az úgynevezett Ernst-szöggel azonosra állítjuk. Ez a mérendô objektum T1-relaxációs idejétôl, valamint a szekvencia repetíciós idejétôl (TR) függ a következô képlet szerint: Ernst-szög = arccos(e(–TR/T1)) amelyben TR az alkalmazott szekvencia repetíciós, T1 pedig a vizsgált szövet T1-relaxációs ideje milliszekundumban. Ennek megfelelôen kell a szekvencia excitációs szögét emelni a repetíciós idô emelése esetén, és csökkenteni abban az esetben, ha a vizsgált target T1-relaxációs ideje magasabb. Extracelluláris kontrasztanyagot alkalmazva a használt ágens minôségétôl, a beadás módjától és az alkalmazott dózistól függôen a relaxációs idô körülbelül 50-150 ms, így könnyen kiszámítható az ideális excitációs szög a repetíciós idôt behelyettesítve6. Kontrasztoptimalizálás A mellkasi és felsô hasi régióban, ahol légzésszünetben kell készíteni a felvételeket, és csekély az

Pavlikovics Gábor: MR-angiográfia: technikai paraméterek és kontrasztanyagok

esélye annak, hogy a beteg két egymást követô apnoében ugyanazt a pozíciót vegye fel, a szubtrakciós technika alkalmazása gyakran csak mérsékelt eredménnyel jár. Ilyen esetekben a készült képek kontrasztjának optimalizálására kell inkább összpontosítani. Alkalmazhatunk kémiai eltolódás (chemical shift) alapú zsírszuppressziót, ami a környezô szövetek mozgásának zavaró hatását (például belek) jobban ki tudja küszöbölni, de az excitációs szögnek az Ernst-szög fölé emelésével is lehet a kép kontrasztját javítani. Ez a második módszer akkor alkalmazható jól, ha az erekben mérhetô relaxációs idô nagymértékben csökken (100 ms alá). Természetesen mindkét esetben több próbálkozásra is szükség lehet a megfelelô paraméterek eléréséhez. Lineáris k-tér-kiolvasás Az MR-angiogramok minôségét befolyásoló harmadik lehetôség esetében a k-tér mérését úgy állítjuk be, hogy annak az MR-kép kontrasztjáért felelôs középpontja a lehetô leggyorsabban kiolvasásra kerüljön (linear k-space reordering)2–6.

Kontrasztanyag Az alkalmazott MR-kontrasztanyag szintén fontos tényezô. Az ideális MRA-kontrasztanyag a betegek számára legyen biztonságos, emellett a vizsgálat szempontjából az is fontos, hogy a T1-relaxációs idôt a lehetô legnagyobb mértékig csökkentse, és lehetôleg minél hosszabb ideig maradjon az érpályán belül, ezzel elég idôt adva arra, hogy megfelelô minôségû felvételek készüljenek a felbontás és kontraszt tekintetében. Fontos továbbá, hogy alkalmazásával a TOF-technika jól ismert hátrányai (áramlási sebességre, turbulens áramlásra való érzékenység, a szûkületek túlértékelésének veszélye) kiküszöbölhetôk legyenek, ezáltal a vizsgálat alkalmassá váljon kezelési, mûtéti indikáció felállítására. Extracelluláris kontrasztanyagok A hagyományos gadolíniumtartalmú extracelluláris kontrasztanyaggal készült MR-angiográfia legfôbb problémája, hogy az ágens viszonylag gyorsan diffundál az érrendszerbôl az interstitialis térbe. A jelenleg kapható extracelluláris kontrasztanyagok felezési ideje körülbelül 15 perc, így az érrendszer le-

MAGYAR RADIOLÓGIA 2008;82(3–4):87–95.

képezésére rendelkezésre álló akvizíciós idô igen szûkre szabott (maximum két-három perc), ezáltal a szekvenciák kényszerûen alacsonyabb felbontással és rosszabb jel-zaj viszonnyal kell, hogy készüljenek. Az ér-háttér kontraszt sem ideális e készítmények viszonylagos alacsony relaxivitása miatt. Amennyiben mindkét tényezôt javítani kívánjuk, az MR-berendezés hardverét kell fejleszteni (gradiensrendszerek, RF-coilok), vagy olyan kontrasztanyagot kell találni, amely hosszabb vascularis akvizíciós idôt, és jobb kontraszt-zaj, illetve jel-zaj viszonyt tud biztosítani. Vérpoolágensek A kontrasztanyaggyártók célja az érpályán belül maradó, úgynevezett vérpoolkontrasztanyagok fejlesztése volt, amelyek a vérkeringésbôl jóval lassúbb ütemben mosódnak ki. Alkalmazásuk a következô elônyökkel járhat az extracelluláris kontrasztanyagokhoz képest: 1. Jóval nagyobb relaxivitást mutatnak, ezáltal magasabb ér-háttér kontrasztot képesek létrehozni. 2. Jóval hosszabb az érpályán belüli felezési idejük, amelynek köszönhetôen a vascularis képalkotásra rendelkezésre álló idô egy percrôl csaknem 60 percre emelkedik, és ennek köszönhetôen akár több régiót is lehet vizsgálni ugyanazzal a kontrasztanyag-injekcióval, vagy az adott szakasz nagyobb felbontással való leképezése is megvalósítható. 3. Lehetôség nyílik a szöveti vértartalom és a szöveti perfúzió vizsgálatára. 4. A lassú, szivárgó vérzések diagnosztikájában is alkalmazhatók, hiszen extravasatio csak akkor fordul elô, ha az érmembrán (különösen az egyéb módszerekkel nehezen vizsgálható kapillárisok fala) megsérül. A stacioner vagy ekvilibriumállapotban készült vérpool-MR-angiográfia az artériás fázisú (first pass) angiográfiákkal szemben már a vénás rendszer leképezésére is lehetôséget biztosít. Jóllehet, a felvételeken az artériák és a vénák egyaránt ábrázolódnak, a viszonylag hosszú akvizíciós idôablakú, nagy felbontású képalkotás lehetôvé teszi az artériák és vénák elkülönítését. Ez segítség az érsebész számára a mûtéti terv felállításához, a megfelelô érszakasz autológ bypassgraft-beültetéshez való kiválasztásához. További alkalmazási terület lehet a vena cava inferior és a portalis rendszer leképezése, továbbá a mellkasi vagy intracranialis erek nagy felbontású képalkotása is. A hosszabb akvizíciós idô-

89

ablak által biztosított nagyobb felbontású képalkotás lehetôvé teszi, hogy akár 0,4-0,5 mm izotróp voxelméretû szekvenciákat alkalmazhassunk, ezáltal megközelítve a hagyományos DSA-nál használt 0,2-0,3 mm-t. A kontrasztanyag érpályában maradása, illetve a lassított elimináció érdekében a következô három mechanizmussal próbálkoztak a gyártók: Albuminhoz kötött gadolíniumkomplex A gadolíniumkomplexnek a vérben található humán szérumalbuminhoz (HSA) való reverzíbilis kötôdése révén a kontrasztanyag nem vagy csak elhanyagolható mértékben lép ki az interstitialis térbe, mivel az albumin a plazmában van jelen a legmagasabb koncentrációban. Az MR-jel-erôsítés így nem csupán a gadolínium paramagnetikus hatásán, hanem a gadolínium-HSA komplex nagy molekulaméretén keresztül is érvényesül. Két ilyen mechanizmussal mûködô kontrasztanyag ismeretes az irodalomban. Az egyiknek a hatóanyaga gadofosveset-trisodium (Vasovist, BayerSchering), míg a másik, még fejlesztés alatt álló kontrasztanyag gadolínium-dietilén-triamin-pentaecetsav (Gd-DTPA) -származékot tartalmaz (Bracco, kereskedelemben nem kapható). Az ebbe a csoportba tartozó kontrasztanyagok biztosítják a legmagasabb relaxivitást megfelelô hosszúságú akvizíciós idôablak mellett. A gadofosveset in vivo T1-relaxivitása az albuminhoz kötôdés hatására nagymértékben megnô. A Vasovist T1-relaxivitása 0,03 mmol/ttkg dózisban, 1,5 T térerôsség mellett ötször magasabb, mint a standard extracelluláris kontrasztanyag T1-relaxivitása 0,1 mmol/ttkg dózisban.

mot tartalmazó Gadomer (Bayer-Schering) nevû kontrasztanyag. A vegyület már elég nagy molekulákat tartalmaz az érpályában maradáshoz, de 35 kD körüli molekulatömegével még glomerularisan kiválasztódik. A Gadomer kísérleti fázisban jól alkalmazható volt a szívizom-perfúzió kvantitatív analízisére, valamint a tumoros szövetek megváltozott érfalpermeabilitásának megjelenítésére. Kereskedelmi forgalomban nem kapható. Ultrakicsi szuperparamágneses vas-oxid szemcsék A stabilizált vas-oxid nanorészecskék (SPIO) igen magas T1- és T2-relaxivitással rendelkeznek. A polimer komplexekhez hasonlóan nagy méretükbôl adódóan igen kis mértékû extravasatiót mutatnak a normális érfalon keresztül. Az ultrakicsi méretû vas-oxid részecskék (USPIO) ugyan alacsonyabb relaxivitást mutatnak, de a T1-súlyozott képalkotáshoz kedvezôbb tulajdonságokkal rendelkeznek. Noha a molekulaméretet tekintve az USPIO szemcsék hasonlóak a polimer gadolíniumkelátokhoz, a szervezetbôl való elimináció a májon, a lépen és a nyirokrendszeren keresztül történik. Ez nyilvánvalóan hosszabb idôt vesz igénybe, mint a húgyúti rendszeren keresztüli exkréció. Ezek az anyagok nemcsak az érrendszer, hanem a nyirokutak vizsgálatára is alkalmazhatóak4, 6–9. Mindhárom csoportba tartozó kontrasztanyagfajtával folynak preklinikai és klinikai kutatások, kereskedelmi forgalomban ez idáig csak a gadofosveset érhetô el (Vasovist, Bayer-Schering).

Idôzítés Polimer gadolíniumkelátok A polimer gadolíniumkomplexek nagy molekulaméretûek, így a normális érfalon nem jutnak át az interstitialis térbe, illetve az extravasatio igen lassú, ezáltal nyúlik meg az akvizíciós idôablak. Nagy molekulaméretük miatt a polimer kelátok preceszsziós frekvenciája alacsonyabb, ezáltal biztosítanak nagyobb relaxivitást a vizsgálatok folyamán. Ezek a kontrasztanyagok jól alkalmazhatók MR-angiográfiára. A többi vérpoolágenshez hasonlóan igen hasznosak a kapillárismembrán-állapot megítélésében is, ami a szivárgó vérzések diagnózisához szükséges. A nagy molekulaméret viszont hátrány is lehet, hiszen 40 kD fölötti méretnél a glomerularis filtráció mértéke már csökken. Ebbe a csoportba tartozik a 24 gadolíniumato-

90

A képminôség és a kontrasztanyag mellett a sikeres MR-angiográfia harmadik és talán legfontosabb tényezôje az idôzítés. A legtöbb kontrasztanyagos angiográfiás vizsgálat gyors, úgynevezett „3D gradient recalled” T1-súlyozott szekvenciák alkalmazásával készül, amikor az érszakasz leképezése a kontrasztbolus elsô áthaladása, a kontrasztanyag „artériás csúcsa” alatt történik (first pass) (1. táblázat). Artériás MR-angiográfia esetén ezt a leképezést az úgynevezett artériás-vénás idôablakban kell elvégezni. Ez az adott régióban a kontrasztanyag artériás és vénás rendszerben történô megjelenésének idôbeli különbségét jelzi. Ez az idôablak – legalábbis az MR-képalkotás szempontjából – meglehetôsen rövid a nyaki, a mellkasi és a felsô hasi


1. táblázat. First pass 3D szekvenciák paraméterei Extracelluláris kontrasztanyag alkalmazása esetén (gyártó által szállított szekvenciák) Aortoiliacalis régió Femoralis régió

Lábszárrégió

TR (ms) TE (ms) Szeletek (mm) FA (fok) FOV/FOV phase Mátrixméret Bandwidth (Hz/px) Fat saturation Idôtartam Felbontás (mm)

3,7 1,42 60×1,45 25 500/344 512 380 – 0:17 1,8×1,0×1,5

4,51 1,54 56×1,35 30 500/355 448 270 – 0:24 1,7×1,1×1,3

Vérpoolkontrasztanyag alkalmazása esetén Aortoiliacalis régió

Femoralis régió

Lábszárrégió


3,66 1,24 64×1,4 30 500/344 512 570 + 0:11 2,0×1,0×1,4

4,6 1,65 80×1,0 30 500/344 512 350 – 0:32 1,0×1,0×1,0

3,33 1,27 64×1,5 25 500/333 384 450 – 0:15 2,0×1,3×1,5

3,42 1,35 64×1,5 30 500/321 448 660 + 0:15 2,2×1,1×1,5

TR: repetíciós idô; TE: echóidô; FA: flip angle; FOV: field of view

nagyerek esetében, ezért itt gyorsabb szekvenciákat kell használni, ami szükségszerûen a térbeli felbontás romlásához vezet. Az arteria renalisok szintjétôl distal felé az idôablak elég hosszú a jó felbontású képalkotáshoz, itt viszont nehéz kiszámítani a szekvencia indításának a kontrasztanyag beadásától eltelt késleltetési idejét. Az elrontott idôzítés következménye a vizsgálat ismétlése lesz. Ezt meg lehet tenni azonnal, ilyenkor az értékelést nehezítô, megemelkedett lágyrész-kontaminációval, valamint a beteg kontrasztanyaggal való túlterhelésével kell számolni. Standard késleltetési idô A probléma megoldására lehetôség van standard késleltetési idô alkalmazásával, ami a betegek különbözô hemodinamikai paraméterei és egyéb egyéni adottságaiból következôen nem igazán praktikus.


Tesztbolus A másik, széles körben alkalmazható metódus a tesztbolus. Ilyenkor 1-2 ml kontrasztanyag beadásával egy idôben indítunk dinamikus szekvenciát, ideálisan egy kép/másodperc sebességgel, a vizsgált régió legproximálisabb szakaszán, maximálisan egy percig. A készült felvételsorozatot vizuálisan kiértékelve vagy ROI- (region of interest) technika alkalmazásával idô-jelintenzitás görbe generálása után egyszerûen meghatározható a kontrasztbolus látómezôbe érkezésének ideje, így az angiográfiás szekvencia indításának késleltetése is. Ez gyakorlatilag minden szkennernél elérhetô, nem opcionális tartozék. Könnyen és pontosan alkalmazható és értékelhetô vizuálisan vagy ROItechnikával, de magában hordja a késleltetési idô elszámolásának kockázatát, továbbá – jóllehet, kismértékben – emeli az angiogramok szöveti, illetve

91

a

b

c

ESZKÖZÖK ÉS A BETEG ELÔKÉSZÍTÉSE

A vizsgálatokhoz általában ma már 1,5 T térerejû készüléket, MR-kompatibilis injektort, valamint jellokalizáláshoz CP Spine Array, Helmholz Body Array és Peripheral Angio Array tekercseket használnak, T1súlyozott FLASH 3D szekvencia segítségével. A beteg karjába vénás 1. ábra. Ötvenkilenc éves, metforminnal kezelt cukorbeteg férfinél néhány hete branült helyeznek, majd bal alsó végtagi, nyugalmi fájdalom lépett fel, járástávolsága csökkent, 10 m „feet first-supine” pozícióalatti. Asztalléptetéses alsó végtagi MR-angiográfia készült 30 ml Magnevist ban fektetik a vizsgálóasz(Schering) alkalmazásával (saját vizsgálatunk). a) A hasi aorta kissé kontúregyenetlen, talra. Az alsó végtagot perinormális tágasságú. A bal arteria iliaca externa középsô harmadában egy szignifikáns fériás angiográfiás, a kisszûkület okozta jelmentes terület látható (vékony nyíl). A jobb arteria iliaca externa medencei-hasi régiót pedig középsô harmadában egy körülbelül 4 cm-es szakaszon szûkület miatt csökkent jela rendelkezésre álló, felüleadású terület látható (vastag nyíl). b) Mindkét arteria femoralis superficialis az eredéti phased array tekercseksénél elzáródott, visszatelôdés a középsô harmadban van (vékony nyilak). A bal kel kell lefedni. A beteg Hunter-csatornában nagyfokú szûkület figyelhetô meg (vastag nyíl). A bal lábszáron jó pozicionálásánál mindig kiáramlás látható. A jobb arteria poplitea szintén elzáródott (szaggatott nyíl). c) A ügyelni kell arra, hogy a jobb arteria tibialis posterior és peronea gracilis három leképezési állomás minimum 5 cm-es átfedés mellett információt nyújtlágyrész-kontaminációját, ami az értékelést neheson az aortabifurcatiótól a lábfejekig. Ez egyébként, zebbé teheti. ha az MR-berendezés 500 mm-es látómezô mérésére alkalmas, minden vizsgálatnál kivitelezhetô. Dinamikus felvételsorozat Mivel a módszer nem ad lehetôséget arra, hogy a beteg végtagjának vizsgálat közbeni pozícióváltását A harmadik választási lehetôség dinamikus felvészoftver korrigálja, minden beteget figyelmeztetni telsorozat készítése. Ebben az esetben a kontrasztkell, hogy a nagyjából 20 perces vizsgálat alatt nem anyag-injekció és a mérés egyidejû indítása után szabad mozgatnia a lábát. Ezt megkönnyítendô a gyors egymásutánban több, rövid szekvencia készül perifériás tekercsen belül szivacspárnákkal lehet a a vizsgált régióról. A módszer kifejezetten a rövid végtagokat kitámasztani, illetve hevederekkel rögartériás-vénás idôablakkal rendelkezô régiók, pélzíteni a tekercsekkel együtt2, 10–12. A vizsgálatok az dául a nyaki nagyerek vizsgálatában bizonyult hasz1. és 2. ábrán láthatók. nosnak. Bolustrigger-technika

A Z A L S Ó V É GTAG I MR-ANGIOGRÁFIA

Az optimális módszer, különösen a hasi és perifériás artériák vizsgálata esetében a bolustrigger-technika. Alkalmazása során a kontrasztanyag megérkezése a vizsgált régióba gyors, egy másodperces szekvenciasorozatok készítésével gyakorlatilag a DSA-vizsgálatnál megszokott módon megfigyelhetô és a kellô idôben azonnal indítható a 3D szekvencia2, 4, 10.

KIVITELEZÉSE

92

A kontrasztanyag beadása Az MR-angiográfiák általában, így intézetünkben is, a hagyományos extracelluláris kontrasztanyagok közül a Magnevist (Bayer-Schering) és az Omni-


scan (Amersham), illetve vérpoolkontrasztanyagként Vasovist (Bayer-Schering) alkalmazásával készülnek. Az extracelluláris kontrasztanyagot a gyártók ajánlásainak megfelelôen 0,2-0,3 ml/ttkg mennyiségben kell használni, de az alkalmazott mennyiség sosem kevesebb 20 ml-nél. Vasovist esetében a felhasznált dózis 0,12 ml/ ttkg, de minimum 5, asztalléptetéses perifériás MRA esetében pedig maximum 10 ml. A kontrasztanyag beadása minden esetben vénás branülön (19-21 G) keresztül, injektorral ajánlott. A kontraszthatás elnyújtása érdekében háromfázisú séma szerint kell beadni a kontrasztanyagot, amelynek során az elsô két fázisban kontrasztanyagot, a harmadikban pedig fiziológiás konyhasót kap a beteg. Noha a Vasovist alkalmazási elôírásában nem javasolják, vérpoolkontrasztanyag használata esetén is lehet adni sóbolust, kisebb térfogattal2, 6, 13–17.

Szekvenciák Artériás fázisú, first pass leképezés

a

b

c

d

e

f

V

A

2. ábra. Negyvenhét éves férfi, néhány hónapos claudicatiós panaszokkal, pár méteres járástávolsággal. Asztalléptetéses alsó végtagi MR-angiográfia készült Vasovist (Schering) alkalmazásával (saját vizsgálatunk). a)–c) Korai artériás fázisú (first-pass) MR-MIP-képek. a) Az aorta distalis szakaszán, valamint az arteria iliacákon kontúregyenetlenség látható. A bal oldali arteria femoralis superficialis a középsô harmadban elzáródott (nyíl). b) Visszatelôdés csak a középsô harmadban látható (vastag nyíl). Ugyanebben a magasságban az ellenoldali arteria femoralis superficialis kontúregyenetlen (vékony nyíl). c) Mindkét oldali lábszárartérián jó kiáramlás detektálható. d)–f) Késôi (steady-state) fázisban készült felvételek. Megfigyelhetô, hogy az artériák és a vénák mind az axiális, mind a coronalis síkú felvételeken jól elkülöníthetôk egymástól. d) Az elzáródott bal arteria femoralis superficialis vetületének megfelelôen hipointenzitás, telôdési hiány ábrázolódik (vékony nyíl), míg az ellenoldalon jó kontrasztanyag-telôdés detektálható (vastag nyíl). e) Az elváltozás magasságában készített axiális síkú képen mindkét oldali arteria femoralis superficialis azonosítható, bal oldalon az elzáródott ér vetületében kontraszttelôdési hiány, hipointenzitás ábrázolódik

Lokalizálásra gyors T1-súlyozott, valamint fáziskontrasztos angiográfiás szekvenciák alkalmazhatók. A lokalizáló szekvenciák csakúgy, mint késôbb az angiogramok három, egymást átfedô régió leképezésével, automatikus asztalléptetéssel készülnek. Az angiográfiás leképezésre használt szekvenciák minden esetben maximális méretû, 500 mm-es


látómezôvel, coronalis síkú mérések formájában készülnek, egymással minimum 5 cm-es átfedéssel. A nagy látómezô okozta széli mûtermékek kiküszöbölésére a „Large FOV” filtert alkalmazzák.

93

A k-tér kiolvasását lineárisra állítják, hogy az adatok kiolvasása során a kép kontrasztjáért felelôs centrum mérése minél gyorsabban megtörténjen. A kontrasztanyag fajtájától függôen a leginkább szem elôtt tartandó változtatás a szekvencia excitációs szögének a megváltozott T1-relaxációs idôhöz való igazítása. Vasovist használatánál a hagyományos extracelluláris kontrasztanyag alkalmazásával készülô MR-angiográfia szekvenciái megváltoztathatók oly módon, hogy a TR-t és TE-t változatlanul hagyják, és a mellett csak az FA-paramétert igazítják az alkalmazott kontrasztanyag karakterisztikájához. Figyelembe véve azt a tényt, hogy first pass esetében a kontrasztanyag eloszlása a boluson belül szükségszerûen inhomogén, valamint hogy a betegek hemodinamikai paraméterei nagyon különbözôek lehetnek, az FA-t az optimális excitációs szög fentiek miatti variabilitása okán úgy kell megválasztani, hogy az Ernst-szöggel megegyezô vagy attól kissé magasabb legyen. A készült képek minôségének javítása érdekében kontrasztoptimalizálásra chemical shift alapú zsírelnyomás alkalmazható az aortoiliacalis, valamint a femoralis régió leképezésénél2, 3, 6, 8–10, 16, 18(1. ábra). Steady-state képalkotás A Vasovist alkalmazásával készült MR-angiográfia végzésében újdonságnak számít, hogy vérpoolágens esetén lehetôség van a beadás után néhány perccel késôi, „steady-state” vagy ekvilibrium-képalkotásra is. Ilyenkor már a vénás rendszer is telôdést mutat ugyan, de jóval hosszabb leképezési ablak áll rendelkezésre, így nagyobb felbontású képek készülhetnek. Ezeknek a szekvenciáknak a pa-

raméterezésénél szintén figyelembe kellett venni a Vasovist relaxációs paramétereit, ezenfelül törekedni kell rá, hogy a lehetô legjobb jel-zaj viszony mellett a szekvenciák felbontását a szubmilliméteres tartományba szorítsuk. E szekvenciák echóidejét (TE) a lehetô legalacsonyabb értéken tartottuk, egyébként – különösen a gyors áramlási sebességet mutató arteria iliaca externa esetében – az artériák helyenként jelszegényen ábrázolódtak volna (2. táblázat). A steady-state képalkotás esetében, mivel a vérben a kontrasztanyag már alacsonyabb koncentrációban, de homogén eloszlást mutat, az Ernstszöghöz képest az alkalmazandó FA már jóval pontosabban megjósolható4–6, 15–18. A késôi fázisban történô leképezés viszonylag hosszú ideje miatt itt is nagyon fontos, hogy a beteg jól kooperáljon, és mindvégig mozdulatlanul tartsa a lábát. Ez különösen akut hypoxiás végtagok esetén nem mindig várható el (2. ábra).

E GY É B

ALKALMAZÁSOK

A Vasovist alkalmazásának jelenleg elfogadott indikációja a kontraszterôsítéses MR-angiográfia a hasi és végtagi erek ábrázolására. A fentiekben bôvebben tárgyalt alsó végtagi MRangiográfia mellett egyéb régiók érrendszerének vizsgálatával is folynak klinikai kutatások, amelyeknek a tárgyalásával több közlemény is foglalkozik. Ezek részben azt taglalják, hogy az új kontrasztanyag-alkalmazási technika hogyan képes felváltani a konvencionális extracelluláris kontrasztanyagot, másrészt pedig azt kutatják, hogy miként segítheti az érrendszeri diagnosztika fejlôdését.

2. táblázat. Steady-state szekvenciák paraméterei vérpoolkontrasztanyag alkalmazása esetén


Aortoiliacalis régió

Femoralis régió

Lábszárrégió

5,82 1,96 120×0,82 25 470/391 576 200 + 3:48 0,82×0,82×0,82

4,69 1,82 104×0,7 25 450/315 640 390 + 3:03 0,7×0,7×0,7

6,62 2,27 104×0,63 25 400/320 640 180 – 3:59 0,63×0,63×0,63

TR: repetíciós idô; TE: echóidô; FA: flip angle; FOV: field of view

94


Mindenképp izgalmas kutatási területnek ígérkezik a vénás rendszer MR-angiográfiás vizsgálata – különös tekintettel a portalis és a pulmonalis rendszerre –, ami az elnyújtott vascularis jelenlét által válik lehetôvé. A késôi fázisban készült felvételsorozatból a first pass képeket kivonva eliminálhatók az artériák, így csak a vénák ábrázolhatók. Ugyanez elképzelhetô periférián is. Szintén figyelemre méltó alkalmazási lehetôség a vérpoolkontrasztanyag alkalmazása intracranialis érelváltozások diagnosztikájára. Érmalformatiók vagy sinusthrombosis esetében mind a nagyobb relaxivitás, mind pedig az elnyújtott intravascularis jelenlét elônyei kihasználhatók. Vérpoolágens lévén, kézenfekvô a kontrasztanyag alkalmazása perfúziós vizsgálatokra. Agyi perfúzió mérésére a gyakorlatban is jól alkalmazható lenne, de a másik fontos területen, a kardiológiában már nem annyira egyértelmû, hiszen a szívizom életképesség-vizsgálata esetén a vérpoolkont-

rasztanyag késôi halmozásáról nem rendelkezünk adatokkal19–23.

ÖSSZEGZÉS Megállapíthatjuk, hogy a vérpoolkontrasztanyagok alkalmazásával lényegesen biztonságosabbá tehetô az alsó végtagi MR-angiográfia, és annak információtartalma is jelentôsen emelhetô. Az új kontrasztanyag bevezetése nemcsak a vizsgálatot értékelô radiológusoknak, hanem a kontrasztanyag-beadási és MR-mérési paraméterek adaptálásával foglalkozó radiográfusok számára is új kihívásokat jelent. További nehézség lehet a nagyobb felbontású steady-state felvételek megfelelô interpretálása és értékelése, valamint további vizsgálati indikációk kidolgozása. Új utak nyílnak meg a szöveti perfúzió és a vénás rendszer vizsgálatában is.

Irodalom 1. Kastler B, Patay Z. MRI orvosoknak. Budapest: Edizioni del Centauro; 1993. 2. Siemens Applications Giude: Techniques. Siemens AG; 2002. 3. Weishaupt D, Köchli WD, Marincek B. How does MRI Work? Heidelberg: Springer; 2006. 4. Reiser MF, Semmler W, Hricak H (eds.). Magnetic resonance tomography. Heidelberg: Springer; 2008. 5. Kuperman V. Magnetic resonance imaging – physical principles and applications. San Diego: Academic Press; 2000. 6. Hartmann M, Wiethoff AJ, Hentrich H, Rohrer M. Initial imaging recommendations for Vasovist angiography. Eur Radiol Suppl 2006;16:B15-B23. 7. Kobayashi H, Brechbiel MW. Dendrimer-based nanosized MRI contrast agents. Curr Pharm Biotechnol 2004;5:539-49. 8. Knopp MV, von Tengg-Kobligk H, Floemer F, Schoenbert SO. Contrast agents for MRA: future directions. J Magn Reson Imaging 1999;10:314-31. 9. Hennes S, Keating GM. Gadofosveset. Drugs 2006;66: 851-7. 10. Moeller TB, Reif E. MRI parameters and positioning. Stuttgart: Thieme; 2003. 11. Nagata T, Ikeda K, Ohmura N, Sawada S. Peripheral vascular coil for peripheral MR angiography: Phantom-based comparison with body coil by SNR, CNR, and visual evaluation. Radiation Medicine 2004;22:310-15. 12. Goyen M, Quick HH, Debatin JF, et al. Whole-body threedimensional MR angiography with a rolling table platform: initial clinical experience. Radiology 2002;224:270-77. 13. Hood MN, Ho VB, Schweikert M, Corse WR. Bolus chasing improves peripheral MR angiography. Diagnostic Imaging htttp://www.dimag.com/contrastimaging2003 14. Alkalmazási elôírás Vasovist 0,25 mmol/ml oldatos injekcióhoz. Berlin: Schering AG; 2005. 15. Rapp JH, Wolff SD, Quinn SF, et al. Aortoiliac occlusive dis-


16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

ease in patients with known or suspected peripheral vascular disease: safety an efficacy of Gadofosveset-enhanced MR angiography – multicenter comparative phase III study. Radiology 2005;236:71-8. Goyen M, Edelmann M, Perreault P, et al. MR angiography of aortoiliac occlusive disease: a phase III study of the safety and effectiveness of the blood-pool contrast agent MS-325. Radiology 2005;236:825-33. Goyen M, Herborn CU, Kroger K, Lauenstein TC, Debatin JF, Ruehm SG. Detection of atherosclerosis: systemic imaging for systemic disease with whole-body three-dimensional MR angiography – initial experience. Radiology 2003;227:277-82. Nikolau K, Schoenberg SO, Hartmann M, Chamberlin P, Reiser MF. Ultra-high-resolution whole-body MRA using parallel imaging on a 32-channel MR system and intravascular contrast agents: protocol optimization for clinical applications. Eur Radiol 2005;(S):340. Bluemke DA, Stillman AE, Bis KG, et al. Carotid MR angiography: phase II study of safety and efficacy for MS-325. Radiology 2001;219:114-22. Schoenbert SO, Rieger JR, Weber CH, et al. High-spatialresolution MR-angiography of renal arteries with integrated parallel acquisitions: comparison with digital subtraction angiography and US. Radiology 2005;236:687-98. Kramer H, Schoenberg SO, Nikolau K, et al. Cardiovascular screening with parallel imaging techniques and a whole-body MR imager. Radiology 2005;236:300-310. Oudkerk M, et al. Comparison of contrast-enhanced magnetic resonance angiography and conventional pulmonary angiography for the diagnosis of pulmonary embolism: a prospective study. Lancet 2002;359:1643-7. Unlu E, Temizoz O, Alayram S, et al. Contrast-enhanced MR 3D angiography in the assessment of brain AVMs. Eur J Radiol 2006;60:367-78.

95

Az MR-angiográfia technikai paramétereinek és a kontrasztanyagnak a jelentôsége a perifériás érbetegségek diagnosztikájában

Recommend Documents