Single-Shot-Diffusionsgewichtete MRT mittels paralleler Bildgebung und 2D-RF-Anregung für die Intravoxel Incoherent Motion (IVIM) Analyse bei 7T im Xenograft-Tumormodell der Maus

Zielsetzung:

Im Rahmen der diffusionsgewichten Bildgebung wurden in einem präklinischen Versuch zwei Sequenztechniken, die ohne Multishot-Technik eine Verkürzung der Echozeit erzielen, um verzerrungsfreie Bilder zu gewährleisten, auf ihre Reproduzierbarkeit untersucht.

Material und Methodik:

Zur Tumorindizierung wurden 10⁶ OH1-Zellen (humane, SCLC-Zelllinie) subkutan in sieben SCID-Mäusen injiziert. MRT Messungen wurden am 15. und 16. Tag an einem präklinischen MRT (7T Clinscan) wiederholend mit einer 8-Kanal Oberflächenspule (Rapid) durchgeführt. Einer transversalen T2-gewichten Sequenz folgten in gleicher Schichtführung zwei DWI Sequenzen nach. Zur Verkürzung des EPI-Auslesezuges wurde bei der ersten Sequenz (1D-RF) ein SENSE-Faktor von 2 gewählt. Bei der anderen Sequenz (2D-RF) wurde ein 2D-RF-Anregungspuls verwendet. Für eine IVIM Analyse wurden b-Werte von 0, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 300, 600, 900, 1200 s/mm² gewählt. TE betrug bei für die 1D-RF 26 ms, für die 2D-RF 25 ms. Die Matrix betrug 128 × 128 respektive 128 × 48 Pixel bei einem FOV von 26 mm. Die Bildanalyse erfolgte mittels einer Bilddatenverarbeitung (ImageJ) und der Softwareerweiterung (qMapIT). Abschließend wurde eine deskriptive statistische Analyse (Mittelwert ± Standardabweichung) sowie t-Tests durchgeführt.

Ergebnisse:

Das mittlere Tumorvolumen betrug 21.4 ± 2.5 mm³. Die 1DRF-Sequenz zeigte vereinzelt Ghostig-Artefakte, welche bei der 2D-RF-Sequenz nicht auftraten. Im direkten, paarweisen Vergleich zeigte der t-Test signifikante Unterschiede: Diffusion 1317 ± 118 µm²/s vs. 971 ± 123 µm²/s (p < 1.3 * 10^–6) und Perfusionsfraktion 20.4 ± 2.3% vs. 25.6 ± 2.8% (p < 1.7 * 10^–7). Der mittlere relative Messfehler betrug für die Diffusion 8% vs. 24% (infolge eines Ausreißer) und für die Perfusionsfraktion von 8% vs. 6%.

Schlussfolgerungen:

Beide DWI Techniken ermöglichen eine verzerrungsarme Bildgebung bei hoher Feldstärke trotz Single-Shot-Akquisition. Trotz der Tendenz zu Anfälligkeit durch Ghosting-Artefakten scheint die parallele Bildgebung die robustere Technik zu sein.