title: MR-Angiographie: Prospektive, randomisierte Studie zum Einfluß verschiedener Kontrastmittelmengen auf das vaskuläre Signalverhalten nach i. v. Bolusinjektion
title: The impact of the dosage of intravenous gadolinium-chelates on the vascular signal intensity in MR angiography
Creators: name: Kokenge, Isabelle
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: Magnetresonanzangiographie
Medizin, Gesundheit
MR angiography

description: Zusammenfassung Mit den zwischen
      2001 und 2002 erhobenen Daten dieser Studie aus dem
      Medizinischen Zentrum für Radiologie der Philipps-Universität
      Marburg in der Klinik für Strahlendiagnostik sollte der
      Einfluss der Menge an Gd-DTPA auf das vaskuläre
      Signalverhalten nach einer Bolusinjektion festgestellt und
      die Hypothese geprüft werden, dass sich die Menge des
      Kontrastmittels auf die Länge des Kontrastmittelbolus
      auswirkt. Die statistisch verwertbaren Grundlagen über das
      Kontrastmittelverhalten in unterschiedlichen Mengen sollen
      bei einer Standardisierung der dynamischen MR-Untersuchungen
      helfen. Die Fallzahlberechnung ergab einen Stichprobenumfang
      von n=20 Patienten pro Gruppe. Insgesamt wurden 60 Patienten
      aus dem stationären und ambulanten Bereich aus allen
      Abteilungen des Klinikums der Philipps-Universität Marburg
      nach ausführlicher Aufklärung und Bedenkzeit sowie
      schriftlicher Einverständniserklärung unter Beachtung der
      Ausschlusskriterien (z. B. vorbestehende Herzkrankheit,
      metallische Fremdkörper, etc.) in die Studie aufgenommen. Die
      MR-Untersuchungen wurden einheitlich mit einem 1,0 Tesla
      supraleitenden Magnetresonanztomographen mit einer
      Schichtdicke von 5 mm durchgeführt. Die gesamte
      Untersuchungszeit betrug 10 min., wobei 58 Serien aufgenommen
      wurden. Die Kontrastmittelapplikation wurde über einen
      Injektor mit einer Konzentration von 0,1 – 0,3 mmol/kg
      Körpergewicht und einer Injektionsgeschwindigkeit von 2
      ml/sec. vorgenommen. Die Bildakquisition wurde zeitgleich mit
      der Kontrastmittelgabe gestartet. Zur Auswertung der Bilder
      wurden Aorta, Pfortader, Vena cava, Leber, Milz und Nieren
      berücksichtigt. Über eine „region of interest“ konnten
      Signalintensitätskurven erzeugt werden. Neben
      unterschiedlichen Nebenkriterien war das Hauptzielkriterium
      dieser Studie die wash-out-Zeit, weiterhin wurden die
      Ankunftszeit, die relative Signalintensität, die
      Spitzensignalintensitätszeit und die relative
      Signalintensität nach 10 min. betrachtet. Zur Ermittlung der
      statistischen Unterschiede zwischen den drei Gruppen kam die
      one-way-ANOVA zur Anwendung. Zusammenfassend zeigt sich im
      Vergleich der drei Kontrastmittelgruppen bezüglich des
      Hauptzielkriteriums dieser Studie, der wash-out-Zeit, ein
      signifikanter Unterschied für die portalvenösen Gefäße und
      die Aorta im Sinne eines längeren Kontrastmittelbolus mit
      steigender Kontrastmittelmenge. Dieser dürfte aber für die
      praktische Anwendung auch im Hinblick auf das Auftreten von
      Nebenwirkungen wie die nephrogene systemische Fibrose kaum
      Bedeutung haben. Die wash-out-Zeit ist auch in der einfachen
      Menge ausreichend für einen guten Kontrast in der „first
      pass“-Bildgebung. Die größte Signalintensität in den
      untersuchten Gefäßen entstand bei Gabe der dreifachen Menge
      an Kontrastmittel nur in der Aorta. Alle anderen Gefäße
      zeigten keine signifikanten Unterschiede in der SSI mit
      steigender Kontrastmitteldosis. Bei den parenchymatösen
      Organen wiesen nur die Nieren bei doppelter
      Kontrastmitteldosis eine signifikant höhere SSI auf.
      Ansonsten konnte bezüglich der hier untersuchten
      parenchymatösen Organe keine Signifikanz erhoben werden.
      Allerdings ist anzumerken, daß trotz der statistisch
      signifikanten Unterschiede die Ergebnisse absolut gesehen
      recht dicht beieinander liegen, so daß der Nutzen einer
      Dosissteigerung des Kontrastmittels fraglich bleibt. Auch ist
      tendenziell eher ein Abfall der SSI mit steigender
      Kontrastmittelmenge für die Milz und die Nieren zu erkennen,
      für die Leber sind diese Unterschiede sogar signifikant.
      Abschließend ist kein Vorteil in einer Anhebung der
      Kontrastmittelmenge auf die zwei- oder dreifache Menge für
      die wash-out-Zeit oder die Spitzensignalintensität zu
      erkennen. Die einfache Kontrastmittelmenge ist ausreichend
      für eine Boluslänge zur „first pass“-Bildgebung.
description: Abstract In this study we wanted
      to show the effects of different concentrations of contrast
      agent on signaltime curves and image contrast of the
      abdominal aorta, vena cava, portal vein, liver, spleen and
      kidneys in comparison to each other. 60 patients (32 women,
      28 men, mean age 56 / 14 years) were included and divided
      into three dosage groups (0,1 mmol/kg bodyweight, 0,2 mmol/kg
      bw, 0,3 mmol/kg bw). The patients were randomized by a
      randomization list created prior of the start of the study.
      Neither the patient nor the evaluating researchers were
      informed about the administered dose. Imaging was carried out
      in a 1.0 Tesla clinical scanner. All patients were scanned
      using a time-resolved 3 D Flash sequence acquiring 58 phases
      with a 3,75 second acquisition time per phase. The
      application of the contrast agent was carried out using a
      power injector. Imaging started at the same time as the
      application of the contrast agent. Signal intensity time
      curves were generated with a region of interest placed in the
      structures of interest. Further variables were derived from
      the evaluated signal intensity time curves. Beside the peak
      signal intensity (peak SI – maximum SI during entire
      examination), arrival time (time from start of injection to
      time when SI increased at least 200% of the baseline SI),
      peak SI time (time to reach peak), wash-out-time (time when
      SI dropped to 50% of the maximum SI) and relative SI after
      ten minutes were determined. Statistical analyses were
      performed by using the freeware software R
      (http://www.R-project.org). The mean differences between the
      three contrast agent groups for weight, age, SI and image
      contrast parameters were investigated. Analyzed SI parameters
      were arrival time, relative peak SI, time to peak SI, wash
      out time and relative SI after ten minutes. Image contrast
      was calculated between the aorta and all other vessels and
      organs. The statistically significant mean differences
      between the three contrast agents groups were identified by a
      one-way ANOVA and corresponding p-values were corrected using
      Bonferroni correction. Comparing the three contrast agent
      groups referring to the main criterion wash out time one can
      find a significant difference between the portal vein and the
      abdominal aorta with increasing contrast agent dose leading
      to a longer wash out time. This should not be significant in
      the practical use, because wash out time with a single does
      is sufficient for a good contrast in first pass imaging. The
      largest peak SI with triple dose of contrast agent could only
      be determined in the abdominal aorta. The other vessels
      showed no significant difference of peak SI with increasing
      contrast agent dose. Considering the organs, the only
      significant difference in peak SI could be found for the
      kidneys using double dose instead of single dose. All other
      organs did not show significant results. However, we must
      notice that the absolute distance of the significant results
      is very small, so the benefit is uncertain. For some organs
      (spleen, kidneys, liver) we could even find a decrease of
      peak SI with higher dosage. Our findings suggest that a
      single dose seems to be sufficient for high quality in
      abdominal MRA.