Hochauflösende MR-Datensätze des Hirns bei 3,0 Tesla erlauben die Quantifizierung von Hirnvolumen-Änderungen in unterschiedlichen Hydrationszuständen

Ziele: Studien über neurodegenerative Erkrankungen basieren zunehmend auf volumetrischen Auswertungen von MR-Bildern. Neuere Methoden geben hierbei eine Genauigkeit von±0,2% an. Zur Bestimmung der Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit von Volumenbestimmungen anhand von MR-Messungen bei 3 Tesla wurde der Einfluss von Flüssigkeitsaufnahme auf das Hirnvolumen getestet. Methode: 10 Kontrollprobanden (22–32 a) wurden zur Bestimmung des Effektes der Repositionierung 2 mal gemessen. 10 gesunde Probanden (24–31 a) wurden 3 mal gemessen: erste Messung mit normaler Hydration, zweite nach 16h ohne Flüssigkeitsaufnahme, dritte nach Rehydration mit 1,5 l Mineralwasser. MR-Messungen erfolgten bei 3,0 T (Gyroscan Intera 3.0T, Philips) mit einer T1w 3D-TFE Pulsfolge, FOV 25,6×20,5×16cm, gemessene Matrix 256×205×160, rekonstruiert nach zero-filling zu 512×410×320 kubischen Voxeln, Kantenlänge 0,5mm. Kontrastparameter: TR=7,4ms, TE=3,4ms FA=9grd, Inversions-Vorpulse alle 805ms, Scanzeit 11min. Bestimmung von Volumenänderungen mit dem SIENA-Programmpaket (FMRIB, Oxford University). Ergebnis: Das Kontrast-zu-Rauschen erlaubte eine gute Grau/Weiss-Differenzierung und die automatische Abgrenzung von grauer Substanz gegen Liquor für eine Operator unabhängige Hirnvolumenbestimmung. Volumendifferenzen zwischen zwei Messungen nach Repositionierung waren +0,04±0,21% (MW±Stdabw). Fehlende Flüssigkeitsaufnahme für 16h verminderte das Hirnvolumen um 0,60±0,82%, p=0,032. Nach Rehydration mit 1,5l Wasser stieg das Volumen um 0,72±0,22%, p<0,005. Änderungen dieser Größenordnung werden auch bei pathologischen Veränderungen erwartet. Schlussfolgerung: Räumliche Auflösung und Kontrast-zu-Rausch von 3D-MR Datensätzen bei 3,0 T reichen aus, um auch kleine Änderungen des Hirnvolumens z.B. bei unterschiedlichen Hydrationszuständen zu quantifizieren. Wegen der Größe dieser Änderungen muss der Hydrationsstatus bei Volumenmessungen berücksichtigt werden, um Fehlinterpretationen als Pathologie zu vermeiden.

Key words

MR-Bildgebung - 3 Tesla - Volumetrie - Hirnvolumen - Hydration