Verbessern superparamagnetische Kontrastmittel die MR- tomographische Abgrenzbarkeit experimenteller Gliome?

Zusammenfassung

Fragestellung: Verbessert ein superparamagnetisches Kontrastmittel (monocrystalline iron oxide nanoparticle, MION) die MR-tomographische Abgrenzbarkeit mikroskopischer Tumorgrenzen im Vergleich zu Gd-DTPA?

Methodik: 28 Wistar-Ratten mit stereotaktisch implantiertem Gliom (C6-Gliom) wurden MR-tomographisch und mikroskopisch untersucht. 14 Tiere hiervon wurden nach intravenöser (i.v.) Gabe der MION untersucht [9 Tiere erhielten 179 μmol Fe/kg Körpergewicht (=Dosierung 1), 5 Tiere 893 μmol Fe/kg (=Dosierung 2)]. 14 Tiere wurden zuerst nach i.v. Gabe von Gd-DTPA (0,2 mmol/kg) und anschließend nach i.v. Gabe der MION untersucht. MR-tomographische und mikroskopische Tumorausdehnungen wurden verglichen.

Ergebnisse: Eisenpartikel konnten mikroskopisch in Tumorzellen und im Tumorinterstitium nachgewiesen werden. Nach Gabe der MION in Dosierung 1 war die Ausdehnung des KM-anreichernden Areals in der MRT im Durchschnitt 1,55fach größer als der in der Histologie erkennbare Tumor, bei Dosierung 2 sogar 2,15fach. Im Vergleich mit Gd-DTPA war die KM-anreichernde Fläche nach Gabe der MION in Dosierung 1 um den Faktor 1,38 größer, in Dosierung 2 um den Faktor 1,91.

Schlußfolgerungen: MION führen zu einer intra- und extrazellulären KM-Anreicherung. Die Ausdehnung des KM-anreichernden Areals ist dosisabhängig ausgedehnter als die KM-Anreicherung nach Gd-DTPA Gabe und auch ausgedehnter als die morphologisch nachweisbaren Tumorgrenzen.

Summary

Purpose: To investigate whether the margins of microscopic tumors can be delineated better with monocrystalline iron oxide nanoparticles (MION), a superparamagnetic contrast medium, than with Gd-DTPA by magnetic resonance imaging (MRI).

Methods: MRI and histological examinations were conducted in 28 Wistar rats with sterotactically implanted gliomas (C6 gliomas). Of the 28 animals, 14 were examined after intravenous administration of MION [nine animals received 179 mmol Fe/kg body weight (dose 1), and five, 893 mmol Fe/kg (dose 2)]. The other 14 animals were examined first after i.v. administration of Gd-DTPA (0.2 mmol/ kg) and then after i.v. administration of MION. The extent of the tumors as seen on MRI and at histological study were compared.

Results: Iron particles were identified microscopically in tumor cells and in the tumoral interstitium. After administration of MION at dose 1, the contrast-enhanced area of tumor was 1.55-fold greater than the extent of tumor identified by histological study, at dose 2, 2.15-fold. Compared with Gd-DTPA the area of contrast enhancement was greater by a factor of 1.38 with MION administration at dose 1 and by a factor of 1.91 at dose 2.

Conclusion: MION provides intra- and extracellular contrast enhancement. The area of the contrast-enhanced tumor is dose-dependently greater with MION than with Gd-DTPA and also greater than the extent of tumor seen at histological study.