dc.contributor.author
Moscovici, Peter Manuel
dc.date.accessioned
2018-06-07T16:56:32Z
dc.date.available
2013-10-04T07:11:59.710Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/3194
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-7394
dc.description.abstract
Entzündliche Gelenkerkrankungen stellen eine bedeutende medizinische,
gesundheitsökonomische und damit auch diagnostische Herausforderung dar. Eine
akurate Diagnose wird in der heutigen Zeit auch anhand von empfindlicher MRT-
Bildgebung gestellt. Ziel dieser Arbeit war es, anhand eines Tiermodells die
Grundlage für das Spätenhancement von Entzündungen in der
Magnetresonanztomographie näher zu beleuchten. Dabei haben wir uns auf die
Glykosaminoglykane (GAG) als Komponente der Extrazellulärmatrix fokussiert.
Von den GAG ist bekannt, dass sie (1.) im entzündlichen Gewebe stark vermehrt
sind und (2.) starke Komplexbildner, insbesondere gegenüber 3-wertigen
Metallionen sind. Da es Evidenz für eine Transchelierung von Gd3+-Ionen aus
linearen Kontrastmittelkomplexen zu GAG gibt, wurde die Hypothese aufgestellt,
dass das Vorhandensein von GAG im entzündeten Gewebe mit einem verstärkten
späten Signalanstieg nach i.v.-Gabe eines linearen Kontrastmittels korreliert.
Es wurde bei insgesamt 11 weiblichen Ratten des Wistar-Lewis-Stammes eine CIA
(Collagen-induced arthritis) induziert, 2 weitere Ratten wurden nicht
exponiert und dienten als Kontrollgruppe. Nach gelungener Arthritisinduktion
wurde für jede Ratte ein klinischer Score von 1 bis 4 für die Hinterpfoten
vergeben und im Anschluss direkt eine MRT durchgeführt. Es wurden
dünnschichtige T1-Sequenzen (FLASH-3D) nativ und im Zeitverlauf nach
intravenöser Gabe von Gadopentetat Dimeglumin (Magnevist®) in einer Dosierung
von 0,3 mmol Gd / kg Körpergewicht über 120 min in einer Extremitätenspule in
einem 1,5 T-Ganzkörperscanner akquiriert. Anschließend wurden die Tiere
euthanasiert und die Hinterpfoten fixiert, geschnitten und nach Movat gefärbt,
um durch den Alcian-Blauanteil die GAG nachzuweisen und semiquantitativ
einzuschätzen. Die Auswertung erfolgte in 3 Regionen der Hinterpfote: Der
Plantarfaszie, der vorderen Gelenkkapsel des OSG und im präachillären
Fettkörper. Hier wurden einerseits der Grad der Blaufärbung durch die Alcian-
Blaukomponente in der Histologie mittels eines Scores von 1 bis 4 bestimmt und
andererseits in der MRT-Auswertung das Enhancement durch Messungen des SNR
quantifiziert. Hierauf wurden die einzelnen Gelenke einerseits anhand ihres
klinischen und andererseits anhand ihres Alcian-Scores in Gruppen eingeteilt;
zum Schluss wurden diese beiden Einteilungsvarianten statistisch miteinander
verglichen. Es zeigte sich, dass sich bei klinischer Einteilung v. a.
befallene von gesunden Gelenken in der MRT anhand des SI-Enhancements nach
i.v. Kontrastmittelgabe unterscheiden ließen und insgesamt Differenzierungen
der klinischen Gruppen vorrangig in den frühen Kontrastmittelphasen gelangen.
Bei histologischer Einteilung der Gruppen gemäß des GAG-Gehaltes, wie er im
Alcian-Score mithilfe der Blaufärbung ermittelt wurde, gelang die
Unterscheidung in der MRT hingegen in erster Linie in den späten
Kontrastmittelphasen. Einschränkend muss jedoch erwähnt werden, dass es zu
Überlappungen zwischen den beiden Einteilungsvarianten kam. Insgesamt stützen
die Ergebnisse dieser Arbeit die Ausgangshypothese, dass GAG im Gewebe mit
einem Signalanstieg in der Spätphase nach Kontrastmittelgabe korrelieren. Dies
könnte durch eine partielle Transchelierung von Gd aus dem
Kontrastmittelkomplex unter Bildung von Gd-GAG-Komplexen in entzündlichem
Gewebe erklärbar sein. In weiteren Arbeiten gilt es nun ein genaueres Korrelat
für die GAG und ggf. deren Komplexbildung mit Gadolinium zu finden. Zudem
steht der analytische Nachweis der Bildung von Gd-GAG-Komplexen noch aus.
de
dc.description.abstract
Inflammatory joint diseases pose an important medical, economic and therefore
diagnostic challenge. An accurate diagnosis is increasingly based on contrast
enhanced MR-imaging. The aim of this thesis was to obtain information on one
possible mechanism which finally leads to late Gadolinium enhancement in MRI
in arthritides in an animal model. The focus was on glycosaminoglycans (GAG),
a component of the extracellular matrix. It is known, that GAG are elevated in
inflamed tissue and that they are strongly complexing substances, particularly
for trivalent metal ions. Since there is evidence from in vitro experiments
for transchelation of Gd3+-ions from linear contrast media complexes to GAG,
we hypothesized, that the presence of GAG in inflamed tissue correlates with a
late signal enhancement after injection of a Gd-containing linear contrast
medium. Eleven female Wistar-Lewis rats with Collagen-induced arthritis (CIA)
were used; 2 non-exposed rats served as a control group. After arthritis-
induction a clinical score from 1 to 4 was assigned and an MRI-scan performed.
High resolution T1-sequences (FLASH-3D) were acquired before and after i.v.
injection of Gadopentetate dimeglumine (Magnevist®) at a dose of 0.3 mmol Gd /
kg of body weight over a period of 120 minutes, using an extremity coil in a
1.5 T-whole body scanner. Thereafter the animals were euthanized and the hind
legs were fixated, cut and dyed with Movat’s stain. The alcian-blue component
of the stain was used to assess the tissue semi-quantitatively for the
presence of GAG. The three anatomical regions that were analyzed were the
plantar fascia, the anterior joint capsule and the pre-Achilles fat pad. In
these three regions, the amount of blue coloring on the specimens - based on a
score (alcian-score from 1 to 4) - was evaluated, as well as the enhancement
in the MRI-studies quantified, using the SNR. The analyzed joints were divided
into groups in two ways, once based on their clinical score and the other time
based on the alcian score. Finally both modes of grouping were compared. The
degree of signal enhancement, particularly in the late phases, correlated
significantly with the alcian score. This correlation of signal enhancement
was less pronounced with the clinical scores. There was, however an overlap
between both grouping modes. In summary the results support our initial
hypothesis, that GAG in the tissue correlate with the degree of signal
enhancement in the late post contrast phases. A partial transchelation of
Gadolinium (Gd) from the contrast agent’s complexes to GAG in the inflamed
tissue might be the explanation for the results. In further studies a more
precise correlate for the GAG and their complexes with Gd should be looked
for.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Gelenkentzündung in der Magnetresonanztomographie nach i.v. Gabe eines Gd-
haltigen Kontrastmittels
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2013-10-25
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000094944-1
dc.title.subtitle
experimentelle Untersuchungen zum Einfluss von Matrixkomponenten auf das
Signalenhancement
dc.title.translated
Arthritis in contrast enhanced MRI
en
dc.title.translatedsubtitle
experimental investigations on the influence of extracellular matrix
components on the signal enhancement
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000094944
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000013905
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open access