Die dynamische ³¹Phosphor-Magnetresonanz-Spektroskopie des M. quadriceps: Therapiebedingte Veränderungen bei arterieller Verschlußkrankheit

Zusammenfassung

Ziel: Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, therapiebedingte Veränderungen des Muskelstoffwechsels bei arterieller Verschlußkrankheit (AVK) mit der dynamischen ³¹ Phosphor-Magnetresonanz-Spektroskopie (P-MRS) zu untersuchen. Methoden: 32 Patienten mit einer AVK wurden vor und nach einer vaskulären Therapie in einem 1,5T-Magnetresonanztomographen mit einer 6 cm-Oberflächenspule untersucht. Die metabolischen Veränderungen des M. quadriceps wurden unter Ruhe-, Belastungs- (isometrische und isotonische Übung) sowie Erholungsbedingungen mit einer zeitlichen Auflösung von 36 s/Phosphorspektrum erfaßt. Ergebnisse: Die Belastungsdauer im Rahmen der dynamischen Phosphorspektroskopie nahm bei beiden Übungsformen infolge der vaskulären Therapie deutlich zu (isometrische Übung: 282 s gegenüber 199 s; p = 0,002, isotonische Übung: 575 s gegenüber 222 s; P = 5 × 10^-6). Nach der Behandlung waren die belastungsinduzierten Veränderungen des pH (7,00 gegenüber 6,94; p = 0,004 bzw. 7,00 gegenüber 6,93; p = 0,02) und des Quotienten P_i/PCr (0,34 gegenüber 0,44; p = 0,002 bzw. 0,36 gegenüber 0,50; p = 0,009) - bei gleicher geleisteter Arbeit - signifikant geringer als bei der Ausgangsuntersuchung. Die Erholungszeiten von P_i/PCr (45 s gegenüber 82 s; p = 10^-5 bzw. 42 s gegenüber 57 s; p = 0,01) und pH-Wert (154 s gegenüber 181 s; p = 0,14 bzw. 173 s gegenüber 214 s; p = 0,22) zeigten therapiebedingt eine signifikante bzw. tendenzielle Verkürzung. Schlußfolgerungen: Die dynamische P-MRS zeigte Hinweise auf eine gesteigerte effektive mitochondriale oxidative Kapazität des M. quadriceps als Beleg für eine erhöhte Sauerstoffversorgung des Muskelgewebes infolge der vaskulären Therapie.

Summary

Purpose: The present investigation aimed at examining changes in muscle metabolism caused by treatment of arterial occlusive disease, using dynamic ³¹ phosphorus methods. Method: 32 patients with arterial occlusive disease were examined in a 1.5 T apparatus with a 6 cm surface coil before and after treatment. The metabolic changes in the quadriceps muscles were visualised during a 36 s phosphorus spectrum during rest, exercise (isometric and isotonic) and during a period of recovery. Results: Vascular therapy resulted in a significant increase in the duration of both types of exercise during dynamic phosphorus spectroscopy (isometric exercise: 282 s against 199 s; p = 0.002, isotonic exercise: 575 s against 222 s; p = 5 × 10 ^-6). After treatment, exercise-induced changes in pH (7.00 against 6.94; p = 0.004 and 7.00 against 6.93; p = 0.02) and the ratio P_i/PCr (0.34 against 0.44; p = 0.002 and 0.36 against 0.50; p = 0.009) were significantly smaller than before therapy, using a similar amount of exercise. Recovery time of P_i/PCr (45 s against 82 s; p = 10^-5 and 42 s against 57 s; p = 0.01) and pH value (154 s against 181 s; p = 0.14 and 173 s against 214 s; p = 0.22) showed significant reduction after treatment. Conclusions: Dynamic ³¹ phosphorus magnetic resonance spectroscopy indicates increased mitochondrial oxydative capacity in the quadriceps muscles as evidence for increased oxygen supply to muscle tissue following vascular therapy.

Schlüsselwörter:

³¹ Phosphor-Magnetresonanz-Spektroskopie -Muskelstoffwechsel - M. quadriceps - Arterielle Verschlußkrankheit-Therapie

Key words:

³¹Phosporus magnetic resonance spectroscopy -Muscle metabolism - Quadriceps muscles - Arterial occlusive disease - Therapy