Magnetresonanztomographie (MRT) Sequenzoptimierung zur Darstellung komplexer Nanopartikel im Subarachnoidalraum im Kadavermodell des Hundes

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Darstellbarkeit von Eisenoxid-Nanopartikeln im Subarachnoidalraum des Hundes zu validieren. Dafür werden MRT- Protokolle zur Darstellung von Eisen- Nanopartikel, nach Applikation in den Subarachnoidalraum beim Hund, in unterschiedlichen Verdünnungsstufen miteinander verglichen. Ein besonderes Augenmerk wird dabei auch auf die unterschiedlichen Verdünnungsstufen der Partikel gelegt. Für die Untersuchung werden über die Halswirbelsäule von zehn verstorbenen Hunden, innerhalb von 24 Stunden post mortem, MRT- Untersuchungen mit T2 gewichteten- sowie Suszeptibilitäts-Sequenzen mittels eines drei Tesla MRT, durchgeführt. Anschließend folgt die Applikation als Kontrastmittel dienenden Eisen- Nanopartikel atlanto-okzipital in den Subarachnoidalraum. Es folgt eine erneute MRT-Untersuchung. Die vorliegende Arbeit ist aus zwei Studienteilen aufgebaut. Im ersten Teil werden die mittleren und maximalen Signalintensitäten des Subarachnoidalraumes vor und nach Kontrastmittelgabe in T2- sowie Hämosequenzen miteinander verglichen. Die mittleren nativen Liquorsignale sind in beiden Sequenzen annähernd gleich und liegen zwischen 605-1276 Einheiten in den T2- Sequenzen sowie zwischen 365- 608 in den Hämosequenzen. Auch die maximal gemessenen Liquorsignale mit einer Intensität von 933-1619 Einheiten in den T2- Sequenzen und 468-696 in den Hämosequenzen sind miteinander vergleichbar. Bei Verabreichung des unverdünnten Kontrastmittels zeigt sich in beiden Sequenzen jeweils die am stärksten ausgeprägte Signaldeletion (40 Einheiten in T2-, 124 Einheiten in den Hämosequenzen). Bei den gemittelten sowie maximalen Messergebnissen kann das höchste Signal bei der 10. Verdünnungsstufe in den T2- Sequenzen (944, respektive 1613 Einheiten), bei den Hämosequenzen bei Verdünnungsstufe 9 (583, respektive 642 Einheiten) gemessen werden. Es zeigt sich demnach in den T2- sowie Hämosequenzen 73 eine klare Tendenz, je höher die Konzentration des Kontrastmittels, desto höher die Signalauslöschung. In dieser Studie sind die T2 Sequenzen den Hämosequenzen bei der Detektion der Eisen- Nanopartikel überlegen und können objektiv sicher in den T2- gewichteten Sequenzen bis zur neunfachen Verdünnungsstufe, in den Suszeptibilitäts-Sequenzen bis zur vierfachen Verdünnungsstufe detektiert werden. Im zweiten Teil wird das subjektive Erkennen des Kontrastmittels evaluiert. Die Trendlinien der T2- und Hämosequenzen weisen die am stärksten ausgeprägten Heterogenitäten des Liquorsignales bei den am wenigsten verdünnten Kontrastmittel auf, mit am wenigsten ausgeprägtem heterogenen Erscheinungsbild bei am stärksten verdünnten Kontrastmittel. Subjektiv ist zudem das Erkennen der Nanopartikel in beiden Sequenzen bis zur fünffachen Verdünnungsstufe sicher möglich. Es bleibt festzuhalten, dass die verwendeten Eisen- Nanopartikel mithilfe der in dieser Studie verwendeten Untersuchungssequenzen eine im MRT sowohl messbare als auch sichtbare Signalauslöschung hervorrufen. Die Verabreichung des Kontrastmittels mittels atlanto-okzipitalen Zugang hat sich bewährt. Hervorzuheben ist, dass auch eine Verdünnung des Kontrastmittels zu auswertbaren Signalen führt, insbesondere ist dies für eine künftige Nutzung der Nanopartikel als Kontrastmittel von Bedeutung, da hierbei gemäß dem Prinzip „so viel wie nötig, so wenig wie möglich“ eine möglichst niedrige Konzentration angestrebt wird.