Experimentelle ex vivo Flussstudien an Schweinenieren durch eine Multimodale Angiografie unter Verwendung von DSA, MRA und Magnetic Particle Imaging

Zielsetzung:

Zielsetzung war die multimodale Beurteilung von Fluss und Perfusion in ex-vivo Schweinenieren, insbesondere mittels der neuartigen Bildgebungstechnik Magnetic Particle Imaging (MPI). MPI erfasst mit einer hohen zeitlichen Auflösung die dreidimensionale Verteilung von magnetischen Partikeln im Körper/Organ. Um MPI für die Gefäßdarstellung und für Perfusionsstudien zu testen und mit anderen Modalitäten vergleichen zu können, wurde ein ex vivo Flussphantom etabliert.

Material und Methodik:

Nieren von Schweinen wurden direkt nach der Schlachtung mit Kochsalz und Heparin perfundiert. Die arteriellen und venösen Hauptgefäße sowie der Ureter wurden mit Schläuchen verbunden. Die Flüsse wurden mit einer Perfusionspumpe generiert. Um eine Verschiebung der Nieren während des Transportes zwischen den Modalitäten zu minimieren, wurden diese auf eine Liege fixiert, welche kompatibel zu den eingesetzten Bildgebungstechniken war. Zum Einsatz kamen eine klinische digitale Subtraktionsangiografie Einheit (Allura, Philips), ein präklinisches Hochfeld Magnet-Resonanz-Tomografie System (7T ClinScan, Bruker) und ein präklinisches MPI System (Bruker/Philips). Mit jeder Modalität wurde eine dynamische Messsequenz durchgeführt. Hierbei wurde ein jeweilig dezidiertes Kontrastmittel (Imeron 300 und Ominscan) bzw. MPI Tracer (Resovist) standarisiert appliziert.

Ergebnisse:

Es wurden mit allen drei Systemen erfolgreich Angiogramme erstellt. Die Gewebsperfusion ließ sich detektieren. Da der Volumenstrom durch die Pumpe gesteuert wurde, ließ sich bei der MR-Bildgebung zeitliche Auflösung gegen räumliche Auflösung opfern und eine Submillimeterauflösung erzielen. Auch sind Perfusionsexperimente für die Untersuchung der diffusionsgewichteten Bildgebung zur Intravoxel Incoherent Motion Analyse möglich.

Schlussfolgerungen:

Das ex vivo Nierenflussphantom wurde erfolgreich etabliert und kann für eine bildgestützte Evaluierung von Bildgebung und Bildanalysetechniken eingesetzt werden. Das MPI bietet das Potential einer direkten Bewertung der Gewebeperfusion.