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Einleitung: Um die Auswirkungen experimentell erhöhter Schubspannung auf das Wachstum zerebraler Kollateralarterien untersuchen zu können, ist es erforderlich, den Blutfluss in den intrazerebralen Arterien auch am Kleintiermodell bestimmen zu können. Ziel unserer Arbeit war es deshalb, anhand des Circulus arteriosus Willisii der Ratte die quantitative, MR-basierte Flussmessung zu etablieren.

Material und Methoden: Zur Steigerung des Blutflusses im Circulus arteriosus Willisii der Ratte wurden zwei Shuntmodelle entwickelt. In der Solo-Shunt Gruppe wurde ein arterio-venöser Shunt auf der linken Halsseite zwischen A. carotis communis und V. jugularis externa in End-zu-Seit Technik angelegt (n=10). In der Ligature-Shunt Gruppe wurde zusätzlich zur Shuntanlage links die Ligatur der rechten A. carotis communis durchgeführt (n=10). Der Blutfluss im Circulus arteriosus Willisii wurde anschließend 1d, 7d und 14d nach Shuntanlage unter kontrollierter Isoflurannarkose mit einem Magnetresonanztomographen (Bruker Pharmascan 70/16 - 7,0 Tesla; 300,51 MHz; 16 cm) gemessen.Zur Detektion des Circulus arteriosus Willisii wurde zunächst eine dreidimensionale Phasen-Kontrast-Angiographie-Sequenz des gesamten Gehirns in koronarer Schnittführung durchgeführt. Aus dieser Sequenz wurden dann jeweils drei Bildpunkte auf dem Zielgefäß, der A. cerebri posterior, ausgewählt. Die Verbindungslinie der zwei äußeren Punkte definierte die Flächennormale, der von diesen eingeschlossene innere Punkt die Position der neue Schicht für die nachfolgende Fluss-Quantifizierung. Die Berechnung der neuen Orientierung und Position der Fluss-Quantifizierungs-Sequenz aus den Bildkoordinaten und Messparametern der vorangegangenen Phasen-Kontrast-Angiographie erfolgte mittels eines speziell hierfür, durch einen der Autoren, entwickelten Programms. Die maximal kodierte Geschwindigkeit (venc) wurde dem zu erwartenden Fluss der untersuchten Gefäße angepasst. In der Regel wurde ein venc von 50 cm/s verwendet.Die Auswertung der Fluss-Quantifizierungs-Daten erfolgte mit dem ROI-Tool von Paravision 4.1 (Bruker Corporation), das den Blutfluss als Integral in ml/min berechnet.

Ergebnisse: Mittels MR-basierter Flussmessung konnte die Funktionalität der Shunts in beiden Gruppen bestätigt werden (Solo-Shunt: 3,28±1,34 ml/min, Ligature-Shunt: 1,37±0,61 ml/min). Für beide Gruppen ergab die Flussquantifizierung einen signifikanten Anstieg des Bluflusses im Circulus arteriosus Willisii (präoperativ: 0,48±0,36 ml/min) je nach Behandlung der ipsilateralen A. carotis communis (Tabelle 1 [Tab. 1]).

Schlussfolgerung: Die Kombination aus Phasen-Kontrast-Angiographie und nachfolgender Fluss-Quantifizierungs-Sequenz ermöglicht mittels Bruker Pharmascan 70/16 die erfolgreiche MR-tomographische Bestimmung des Blutflusses auch kleinerer, intrazerebraler Kollateralgefäße. Durch die Anlage eines collaren, arterio-venösen Shunts kann der Blutfluss im Circulus arteriosus Willisii signifikant erhöht werden.