Magnetic Particle Imaging (MPI): Histopathologisches Korrelat des In-vivo-Tracersignals von Superparamegnetic Iron Oxide Nanoparticles (SPIOs) in verschiedenen Organen

Zielsetzung: Korrelation von In-vivo gemessenem MPI Signal und histopathologischem Eisennachweis zweier unterschiedlicher SPIO-Tracer nach i.v. Applikation. Material und Methodik: Ein selbst synthetisierter SPIO-Tracer (50µmol/kg) und Resovist (50µmol/kg) wurden in jeweils 10 New Zealand White Rabbits appliziert. Zu den Zeitpunkten 1, 5, 10, 30 and 720 Minuten nach i.v. Tracerapplikation wurden pro Studienarm 2 Tiere euthanasiert und Organproben (Myokard, Leber, Niere, Milz, Lymphknoten und Aortenwand) zur Fixierung in Formalin entnommen. Zwei Kaninchen erhielten keine SPIOs und dienten als Referenzstandard. Fur alle Organe wurde das Signal mittels Magnetic Particle Spectroscopy (MPS) bestimmt. Nach der Berliner-Blau-Farbung erfolgte die Eisenquantifizierung in ein 3-Stufenschema. Die Signalhohe der MPS wurde mit dem Stufenschema korreliert. Ergebnisse: Das MPS Signal von Resovist® war generell hoher als das Signal des selbst synthetisierten Tracers. Die hochste Eisenkonzentration und das hochste gemessene MPS Signal (4,41*10 – 8 Am2 Hz-1) konnte fur Resovist® nach 30 Minuten in der Milz nachgewiesen werden. Das MPS Signal und die Eisenmenge waren in der Milz auch stets hoher als in der Leber. Allerdings korrelierte die Eisenmenge nicht mit dem Signal, da nach 12h, bei anhaltendem histopathologischen Eisennachweis, ein Signalabfall im MPS beobachtet wurde. In den ubrigen Organen wurde weder histopathologisch noch mittels MPS eine Eisenaufnahme nachgewiesen. Schlussfolgerungen: SPIOu0027s scheinen fur die spezifische Bildgebung von Milz und Leber im MPI geeignet, wahrend die Bildgebung der anderen Organe wenig erfolgversprechend ist. Die Eliminierung aus der Blutzirkulation und der Abbau der SPIOu0027s erfolgen im Retikuloendothelialen System, was den MPS Signalverlauf und die steigende Eisenmenge in der Milz und Leber unterstreicht. Die Abhangigkeit des MPS-Signals von der jeweiligen Grose intakter Partikel im Gegensatz zum Gesamteisenanteil der SPIOs erklart die fehlende Korrelation von MPS Signal und Histopathologie im zeitlichen Verlauf.