Atherosklerotische Plaquedarstellung beim Watanabe-Kaninchen im Magnetresonanztomographen bei 3 Tesla unter Verwendung verschiedener Kontrastmittel

Abstract

Ziel dieser Arbeit war es, drei MR-Kontrastmittel im Hinblick auf ihre Eignung zur Detektion atherosklerotischer Plaques im Tiermodell zu vergleichen, um eine Aussage darüber treffen zu können, welches der Mittel für die Früherkennung der Atherosklerose am meisten Potential besitzt. Darüber hinaus sollten bei den untersuchten Mitteln Gadofluorine M und USPIO (DDM 43/34) erstmalig bei 3 Tesla minimale effektive Dosen gefunden werden. Die MRT-Bilder der mit dem verwendeten USPIO untersuchten Kaninchen sollten wie auch in anderen Publikationen mit den histologischen Präparaten der zugehörigen Aorten verglichen werden, um Eiseneinlagerungen in der Aortenwand nachzuweisen und die Anwesenheit von Makrophagen als Beweis für den entzündlichen Charakter der Läsionen aufzuzeigen. Es konnte erstmals im 3Tesla-MRT bestätigt werden, dass durch alle Kontrastmittel eine Darstellung der pathologisch veränderten Areale der Aortenwand der WHHL-Kaninchen möglich war. Die Qualität der Darstellung variierte je nach KM und Dosis. Bei den magnetresonanztomographischen Untersuchungen induzierte Gadofluorine M wie schon in der Literatur beschrieben, einen starken Anstieg der Signalintensität der Aortenwand. Die deutlichste Darstellung der Plaques gelang daher nach Injektion dieses Kontrastmittels. Dafür war erstmals nur eine Konzentration von 25 µmol Gadoflourine M/kg erforderlich. Auch mit MagnevistÒ konnte bei 3 Tesla bestätigt werden, dass pathologisch veränderte Wandabschnitte im MRT nachgewiesen werden können, allerdings fiel der Anstieg der durch das Kontrastmittel bedingten Signalintensität in der Aortenwand im Vergleich zu Gadofluorine M geringer aus. Ein Plaquenachweis mit DDM 43/34 erwies sich entgegen der Erwartungen lediglich ab einer Dosis von 1000 µmol/USPIO/kg als möglich. Bei dieser Dosierung führten mit Ausnahme eines Falles die Eiseneinlagerungen zu Signalauslöschungen im MRT-Bild. In den histologischen Präparaten waren wie in anderen Studien diese Eiseneinlagerungen sowie die Anwesenheit von Makrophagen nur in pathologisch veränderten Arealen der Aorta sichtbar. Eine Verringerung der bereits in anderen Studien untersuchten Dosierungen mit korrelierender positiver Darstellung gelang bei 3 Tesla nicht. Alle drei Mittel bewiesen erstmalig bei 3 Tesla ihr wertvolles Potential für die Plaquedetektion im Tiermodell. Während DDM 43/34 jedoch im 3Tesla-MRT keine Vorteile gegenüber den anderen beiden Mitteln zeigte, konnten mit Gadofluorine M die besten Ergebnisse erreicht werden. Weiterführende Untersuchungen und Modifkationen der pharmakologischen Eigenschaften der Kontrastmittel können ihren Einsatz zur Früherkennung der Atherosklerose möglich machen.

The aim of this study was to examine and compare three MR- contrast agents with regard to their suitability for the detection of atherosclerotic plaques in an animal model to be able to make a statement, which agent would have the best potential for early diagnosis of atherosclerosis. Further objectives were to find a minimal effective dosage for the agents Gadofluorine M and USPIO (DDM 43/34) for the first time with 3 tesla and like in other studies to compare MR-images taken after USPIO administration with histological findings of the corresponding parts of the aortic wall, to demonstrate the uptake of iron in the aortic wall and the presence of macrophages as proof of an inflammatory character of the lesions. It was shown for the first time with 3 tesla that it was possible to observe the pathologic regions of the aortic wall of the WHHL-rabbits with all three contrast agents in the MR-Scanner. The quality of the representation varied with the contrast agent and its dosage. In the MR examinations, Gadofluorine M induced a strong increase in signal intensity in the aortic wall like it was shown in other publications. The plaque was best depicted after injection of this contrast agent. For the first time a concentration of at least 25 µmol Gadofluorine M/kg was necessary to achieve this. Pathological changes in the vessel wall slices could also be identified with Magnevist®, but the signal increase in the aortic wall was much smaller than for Gadofluorine M. Surprisingly it was only possible to demonstrate the presence of plaque with DDM 43/34 for a dose of 1000 µmol USPIO/kg. At this dose, the iron loading caused signal loss in the MR images in all but one case. In the histological preparations, this iron loading as well as the presence of macrophages was only visible in pathologically changed regions of the Aorta like it was shown before. A reduction of the dosages that were already examined in other studies with correlating positive findings could not be succeeded with 3 tesla. All three contrast agents showed for the first time with 3 tesla the potential to detect plaque in an animal model. While DDM 43/34 showed no advantages at 3 tesla compared to the other two agents, the best results could be achieved with Gadofluorine M. Further examinations and modification of the pharmacological properties of this contrast agent, could allow them to be used for early diagnosis of atherosclerosis.