Nichtinvasive Kreatin- und Fettbestimmung im peripheren Skelettmuskel des Menschen mittels 1H-MR-Spektroskopie : Etablierung und erste Untersuchungen

Abstract

Ziel dieser Studie war die Bestimmung von Normwerten der IMCL-Konzentration mittels Magnetresonanzspektroskopie (MRS) als Referenz für zukünftige Patientenstudien, sowie die Abschätzung der Messgenauigkeit und logistischen Durchführbarkeit an Probanden und Patienten. Zur Etablierung eines Messprotokolls wurde zunächst eine Vorstudie mit 18 Probanden im Alter von 19 – 50 (Durchschnitt 25) mit einem BMI von 17,4 – 24,8 (Durchschnitt 22) durchgeführt. Von allen Probanden wurden 1H-Single-Voxel-Spektren des Musculus vastus medialis aufgenommen. Es wurden jeweils drei direkt aufeinander folgende Messungen mit je 30 Mittlungen durchgeführt, gefolgt von drei Messungen mit je 16 Mittlungen und deaktivierter Wasserunterdrückung zur Erfassung eines Wassersignals als Referenz. In der Hauptstudie wurden Spektren an 20 Probanden im Alter von 16 – 54 (Durchschnitt 27) mit einem BMI von 17 – 29 (Durchschnitt 22,7) nach selbem Muster wie in der Vorstudie erfasst. Zuletzt wurden drei Patienten mit AML-Erkrankung und drei mit Morbus Hodgkin untersucht, um eine Anwendung der Methode am Patienten beurteilen zu können. Zusätzlich wurden Messungen zur Abschätzung des Einflusses von Echozeit (TE) und Repititionszeit (TR), verwendeter Impulssequenz und untersuchtem Muskelvolumen durchgeführt. Logistisch konnten wir nach der Vorstudie ein routiniertes und zuverlässiges Messprotokoll etablieren, mit dem sowohl Probanden als auch Patienten in einem konstanten Zeitrahmen untersucht werden konnten. In Hinsicht auf die IMCL erwiesen sich die Ergebnisse als eher enttäuschend. Die erfassten Werte erstreckten sich über einen vergleichsweise breiten Bereich, zudem wiesen die drei Einzelspektren zum Teil stärkere Abweichungen auf als ursprünglich erwartet. Besonders auffällig waren die teilweise extremen Abweichungen in den Patientenspektren. Dies unterstreicht die bedeutende Beeinflussung der IMCL durch multiple exogene und endogene Einflüsse einerseits und die schwierige klinische Erfassung des Lipidgehaltes mittels 1H-MRS andererseits. Als überraschend zuverlässig und stabil haben sich die ursprünglich nur nebenbei erfassten Kreatinwerte erwiesen. Diese unterlagen nur vergleichsweise geringen interindividuellen Schwankungen und ließen sich auch im Vergleich der Einzelmessungen zueinander zuverlässig bestimmen. Kreatin könnte somit in der 1H-MRS zukünftig eine wichtige Rolle sowohl als Ziel- als auch als Referenzmetabolit spielen.