МР-томография миокарда с парамагнитным контрастным усилением Mn-етоксиизобутилизонитрилом (Mn-МИБИ) в эксперименте

Aim: to evaluate with MRI technique the uptake of paramagnetic complex Mn-methoxyisobutylisonitrile (MIBI) to myocardium in rats in normal control animals and in experimental infarction. Material and methods. Complex Mn-MOBI was obtained with one-stage synthesis from manganese (II) carbonate and methoxyisobutylisonitrile hydroxide (produced by the Laboratory of technology and control of radiopharmaceuticals of the A.I. Burnazyan Russian state federal medical and biophysics Center), obtaining finally the 0.5 M solution of Mn-MIBI at pH = 6.3. The Mn-MIBI was injected intravenously slowly to sleeping rats (Telazol, i/m), as 0.05 ml of 0,5 M solution per Kg of BW. For this study nine normal control Whistar rats were employed as well as ten animals with previously induced anterior myocardial infarction of the left ventricle (all males). MRI scanning in T1-weighted spin-echo has been carried out with TR = 500 ms and TE = 15 ms, in axial and frontal slices as thin as 2-2.5 mm, to the matrix 256 х 256, with the field of view as large as 200 х 200 mm. The uptake was scored visually as change in intensity of T1-weighted MRI frontal scans of the whole body of the animals, of axial scans of chest and heart; and also quantitatively, with calculating for the T1-weighted MRI the index of enhancement (IE) of intensity per voxel, as : IE = (MeanInt of T1-w.MRI)Mn-MIBI / (MeanInt of T1-w.MRI)initial Results. Visually on whole-body T1-weighted SE frontal scans the MN-MIBI induced increase of intensity of the heart image, essentially equal for all parts of the left ventricle and less intense over the right ventricle. The values of the IE were over 2.5 for all parts of the left ventricle, whereas only 1.8-1.9 in case of the septum. IE of the right ventricle did not differ significantly when compared to the LV values. When injected to animals with experimental myocardial infarction the Mn-MIBI did not induced any essential changes of intensity in non-perfused regiones, with IE = 1.19 ± 0. 08, but raised the intensity over intact lateral wall of the left ventricle, with IE = 2.65 ± 0.14, and also over intact anterior wall, with IE = 2.28 ± 0.17. Conclusion. Complexonate Mn-MIBI provides well enough intense enhancement of myocardium in T1-SE MRI and makes possible to image severe disorders of myocardial blood flow in experimental models. The Mn-MIBI complex can be suggested as basic molecule for nearest future design of paramagnetic contrast agents for myocarrdial perfusion imaging, as well as for other organs taking up the MIBI. Manganese also is conceivable to be employed for labelling of other complexones currently in use in nuclear medicine.Цель исследования: попытка оценки по данным МРТ накопления парамагнитного комплекса Mn-метоксиизобутилизонитрила (МИБИ) в миокарде у крыс в норме и при экспериментальном инфаркте. Материал и методы. Комплекс Mn с МИБИ был получен в один этап из карбоната марганца (II) и гидроксида метоксиизобутилизонитрила (синтезированного лабораторией технологий и методов контроля радиофармпрепаратов ГНЦ России - ФМБЦ им. А.И. Бурназяна) с выходом в итоге 0,5 М раствора Mn-МИБИ при pH 6,3. Препарат Mn-МИБИ вводился внутривенно медленно из расчета 0,05 мл 0,5 М раствора на 1 кг массы тела. В исследование включено 9 контрольных белых крыс и 10 (все самцы) с предварительно смоделированным инфарцированием передней стенки сердца. Сканирование в Т1-взвешенном спин-эхо выполнено до и спустя 8-10 мин после введения Mn-МИБИ при TR 500 мс и TE 15 мс в аксиальных и сагиттальных плоскостях при толщине среза 2-2,5 мм в матрицу 256 х 256 и при размерах поля сканирования 200 х 200 мм. Оценивалались визуальные изменения картины Т1-взвешенной МРТ всего тела и, в частности, сердца, а также количественно степень усиления интенсивности Т1-взвешенного спин-эхо МРТ, как: ИУ = (средн.инт. Т1-взв. МРТ)Mn-МИБИ/ (средн.инт. Т1-взв. МРТ)исходи. Результаты. Визуально отмечалось усиление интенсивности Т1- взвешенного спин-эхо-изображения МРТ в области миокарда левого желудочка в одинаковой степени по всем отделам левого желудочка и визуально меньше - в области правого желудочка. Интенсивность Т1-взвешенных изображений стенок левого желудочка усиливалась в 2,5 раза и более, тогда как в области перегородки - в 1,8-1,9 раза, т.е. достоверно меньше. Индекс усиления правого желудочка не отличался от значений для миокарда левого желудочка. При исследовании у животных с инфарктом миокарда усиление в области инфаркта визуально было незначительным; при количественной оценке индекса усиления для инфарцированных отделов составил 1,19 ± 0,08, в неповрежденной боковой стенке - 2,65 ± 0,14, в неповрежденной передней - 2,28 ± 0,17. Вывод. Комплекс Mn-МИБИ обеспечивает достаточно интенсивное усиление изображение миокарда при МРТ в Т1-взвешенном спин-эхо-режиме и позволяет визуализировать грубые нарушения кровоснабжения сердечной мышцы в эксперименте. Комплекс Mn-МИБИ может рассматриваться как основа для создания парамагнитных контрастных препаратов для визуализации миокарда и, вероятно, также других органов и структур, где было отмечено накопление метоксиизобутилизонитрила. Предполагается использовать комплексонаты99mTc как основу для аналогичных комплексонатов Mn, если их стабильность и R1-релаксивность окажутся достаточными для парамагнитного контрастирования в МР

Комплексная МР-ангиографическая и МР-томографическая диагностика атеросклеротических поражений сонных артерий с парамагнитным контрастированием у больных с распространенным атеросклерозом

Aim. To evaluate the possibility of simultaneous magnetic resonance angiography of carotid arteries and contrast-enhanced magnetic resonance imaging of carotid atherosclerotic plaques. Material and methods. 24 persons entered in research: 16 (66.7%) patients with extensive atherosclerosis of aorta and large arteries and in 8 (33.3%) control persons. Using four-channel quadratur phase-array coil for head studies the brain MRI, MR-angiography of carotid arteries and MR-tomography of carotid atherosclerotic plaques were carried out using contrast enhancement with 0,5M cyclomang (Mn-diaminocyclohexanetetraacetate) solution. The angiography employed 3D GR FFE fast gradient echo protocol (TR/TE/FA/ST = 10 ms / 2.7ms / 20°/ 1.5 mm). MRI of carotid arteries used the T1-w.spin-echo scanning with TR = 500-700 ms, TE = 10 ms, with slices as thin as 1-3 mm, matrix 256 x 256, and voxel as small as 0.2 x x 0.2 x 2 mm. Results. The mean transit time for the paramagnetic contrast passage through brain haemispheres was in healthy control persons as short as MTT = 4.23 ± 0.14 s for the left and MTT = 4.27 ± 0.15 s for the right. The MTT in patients with single-side stenosis was on the involved side as long as 4.89 ± 0.23 s, whereas on the intact side 4.56 ± 0.19 s (p > 0.05). In bilateral stenosis the MTT was 4.98 ± 0.21 s and 5.01 ± 0.16 s (p > 0.05) for the left and right sides respectively. In all cases of aherosclerotic stenoses the contrast-enhanced MRA with cyclomang provided the correct diagnosis of both location and extent of the stenosis. The degree of stenosis calculated for the MR-angiography correlated significantly with the data of ultrasonic study calculated using ECST technique both for monolateral (r = 0.87, p 0,05). При двустороннем поражении эти показатели для левого и правого полушарий составляли 4,98 ± 0,21 с и 5,01 ± 0,16 с. (р > 0,05). МРА с цикломангом позволила во всех случаях визуализировать локализацию и характер стеноза. Величины степени стеноза, рассчитанные для МР-ангиограммы, высокодостоверно коррелировали с данными ультразвукового исследования, выполненного по методике ECSt, для случаев как одностороннего (r = 0,87, р < 0,05), так и двустороннего стенотического поражения (r = 0,85, р < 0,05). Неоднородные рыхлые бляшки с высоким содержанием липидов имели высокие показатели индекса усиления при контрастировании - 1,26 ± 0,07, тогда как плотные фиброзные аваскулярные бляшки - 1,09 ± 0,04 (р < 0,05). Полное время исследования составляло 41 ± 5 мин при выполнении времяпролетной МРА и 29 ± 5 мин без нее. Заключение. Одновременное проведение МРА и МРТ сонных артерий с парамагнитным контрастированием цикломангом возможно и целесообразно в рамках единого исследования с использованием квадратурной катушки для головы