Relaxometrie bei 3T: Relaxivitätsbestimmungen von Nanopartikeln in Abhängigkeit von der Kerngröße bei 3Tesla

Ziele: Die Bestimmung der relaxometrischen Größen r1, r2 und r2* von Nanopartikeln mit einem klinischen 3T MRT. Methode: Es wurden drei neue Nanopartikelsorten in einem Wasserbad mit einem klinischen 3T MRT (3T Intera, Philips Medical Systems) untersucht. Die monodispersen Nanopartikel wiesen identische Hüllen (Poly(maleic anhydride-alt-1-tetradecene)) aber unterschiedliche Größen des Eisenoxid-Mangans-Kerns (6nm, 8nm, 10nm) auf. Fünfstufige Verdünnungsreihen wurden pipettiert. Als Referenz wurde eine Resovistverdünnungsreihe simultan mit gemessen. Zur T1-Bestimmung wurde eine LookLocker-Sequenz eingesetzt. T2 wurde mittels einer Spinecho-Sequnenz mit Multiecho-EPI readout, T2* mit einer Gradientenechosequenz mit Mulitiecho-EPI readout gemessen. T1, T2 und T2*-Maps wurden aus den monoexponentiellen Verläufen mittels einer experimentellen Software (Philips Forschungslaboratorien Hamburg) errechnet. Anhand dieser Daten wurden die konzentrationsunabhängigen Relaxivitäten rx (x=1,2 und 2*) mittels der funktionellen Abhängigkeit Rx=1/Tx=1/Tx_Lösungsmittel + rx*Konzentration_Kontrastmittel ermittelt. Ergebnis: Mit zunehmender Kerngröße (6nm/8nm/10nm) steigen die Relaxivitätswerte r2 [1/mMs]: (86/99/258) und die r2*[1/mMs]: (79/86/234) an, während die r1-Relaxivität [1/mMs]: (5,8/4,9/3,8) abfällt. Für Resovist wurde r1=7 1/mMs, r2=250 1/mMs und r2*=262 1/mMs ermittelt. Die daraus resultierenden kleinen r1/r2- Werte deuten auf eine Eignung als Negativkontrastmittel hin. Schlussfolgerung: Mit den verwendeten Sequenzen ist eine relaxometrische Charakterisierung von Nanopartikeln auf einem klinischen MRT-Scanner möglich. Die Analyse mittels der Relaxometriesoftware ermöglicht eine einfache Ermittlung von T1, T2, T2*-Maps und ihrer reziproken. Korrespondierender Autor: Kaul MG Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Martinistrasse 52, 20248 Hamburg E-Mail: mkaul@uke.uni-hamburg.de