Ziel dieser explorativen prospektiven Querschnittstudie war die MRT-gestützte Evaluierung einer möglichen langfristigen Alteration der Signalintensität (SI) in definierten Hirnregionen als Folge der wiederholten Applikation des linear ionischen gadoliniumhaltigen Kontrastmittels Dinatriumgadoxetat, das in der leberspezifischen MRT-Diagnostik Anwendung findet. Zu diesem Zweck erhielten ausgewählte Probanden einer Studiengruppe (A, n = 91) sowie einer Kontrollgruppe (B, n = 52) eine cMRT-Untersuchung in nativer T1w-SE-Sequenz (1,5 T). Die Patienten der Studiengruppe hatten Gadoxetat jeweils zwischen 1- bis 37-mal erhalten, wobei die Applikation anderer linearer oder mehr als 2 Dosen makrozyklischer MRT-Kontrastmedien in der Vergangenheit als Ausschlusskriterien galten. (Die Studienkohorte A wurde, entsprechend der Anzahl bereits erfolgter Gadoxetat-Anwendungen, in 3 annähernd gleich viele Individuen umfassende Untergruppen gegliedert: A1 < 5, A2 5 bis 10, A3 > 10.) Die Kontrollgruppe B beschränkte sich ausschließlich auf Personen ohne jeglichen vorherigen MRT-Kontrastmittel-Kontakt. Die gewonnenen Bilddaten wurden in der Folge einer quantitativen Analyse unterzogen. Untersucht wurden die Indexregionen Nucleus dentatus (DN) und Globus pallidus (GP) in Relation zu den neutralen Referenzregionen Kleinhirnstiel (MCP), Pons (P) und Thalamus (Th). Die Erhebung der aus den Signalintensitäten dieser Areale gebildeten Quotienten (SI-Ratios) diente als Vergleichsgrundlage zwischen den Patientengruppen. Die Ergebnisse der ermittelten SI-Quotienten aus DN/MCP und DN/P zeigten signifikante Abweichungen zwischen den Probanden der Kontrollgruppe (B) und denjenigen Teilnehmern der Studiengruppe, die bereits zwischen 11 und 37 Standarddosen Gadoxetat erhalten hatten (A3). Patienten mit weniger als 5 (A1) bzw. weniger als 11 (A2) Kontrastmittel-Gaben wiesen hingegen keine statistisch bedeutsamen Unterschiede zu Testpersonen der Kontrollgruppe auf. Die Quotienten aus GP/Th waren bei der Gesamtheit der Studienpatienten im Vergleich zur Kontrollgruppe ebenfalls relevant erhöht; es ergab sich jedoch keine signifikante Assoziation dieses Parameters zur applizierten Gesamtdosis. Stattdessen ließ sich eine Altersabhängigkeit der Signalintensität des GP detektieren, die damit einen relevanten Confounder darstellte. Die erhobenen Daten lassen eine signifikante positive Korrelation zwischen der Anzahl erfolgter Gadoxetat-Applikationen und SI-Erhöhungen des Nucleus dentatus in der nativen T1w-MRT-Sequenz erkennen; dies kann, nach dem gegenwärtigen Stand der Forschung, möglicherweise mit einer längerfristigen zerebralen Gadolinium-Retention infolge der Kontrastmittel-Gabe in Zusammenhang gebracht werden. Im Vergleich zu anderen marktüblichen linearen Präparaten fällt der Effekt der T1-Verkürzung jedoch deutlich subtiler aus und wird erst nach höherer kumulativer Dosis statistisch relevant.
The aim of this exploratory cross-sectional study with prospective design was the MRI-based evaluation of potential long-term alterations of signal intensity (SI) in predefined brain areas after repeated administration of the linear ionic gadolinium-based contrast agent (GBCA) gadoxetic acid, used in liver-specific MRI. Participants belonging to a study group (A, n = 91) and a control group (B, n = 52) underwent unenhanced MRI examinations of the brain using a T1-weighted Spin-Echo pulse sequence at 1.5 T. Patients in the study group had previously received from 1 to 37 doses of gadoxetic acid; exclusion criteria included past exposure to other linear MRI contrast agents or more than 2 doses of macrocyclic MRI contrast agents. (Study group A was divided into 3 subgroups according to the number of previous gadoxetic-acid enhanced examinations, each with a nearly equal number of subjects: A1 < 5, A2 5 to 10, A3 > 10.) Control group B was limited to patients who had never been given GBCA of any sort. Quantitative analysis of the image data was performed. We examined the index regions dentate nucleus (DN) and globus pallidus (GP) in relation to the neutral reference regions of the middle cerebellar peduncle (MCP), the pons (P), and the thalamus (Th). The signal intensity (SI) of each of these areas was measured, and the resulting ratios (SI ratios) served as a basis for comparison between the patient groups. SI ratios for DN/MCP and DN/P were significantly different between control subjects (B) and those patients in the study group who had previously received anywhere from 11 to 37 gadoxetic acid administrations (A3). Groups of patients with fewer than 5 (A1) or fewer than 11 (A2) gadoxetic acid administrations showed no such statistically relevant differences. GT/Th ratios differed significantly between the study group in its entirety (A) and the control group (B), whereas no significant dose dependency on gadoxetic acid was found. Instead, for the GP signal intensity we detected a significant dependency on age that might have acted as a confounding factor. Results show a significant positive correlation between the number of gadoxetic acid administrations and the increase of SI in the cerebellar region of the DN in unenhanced T1-weighted MRI images. Current research indicates that this correlation might be due to long-term gadolinium retention following the repeated application of this linear ionic contrast agent. In comparison to other commercially available linear GBCAs, however, the effect of T1 shortening is considerably subtler and becomes statistically relevant only after high cumulative doses.
