Experimental Evaluation of Paramagnetic Contrast Enhancement of Cerebral Tumors with Mn-DCTA

Aim. We have evaluated the abilities of new original paramagnetic contrast agent Mn-DCTA (0,5M solution of Manganese (II) complex with trans-1,2-diaminocyclohexane-N,N,N',N'-tetraacetate, registered trade mark Cyclomang) for contrast-enhanced imaging of brain tumors in dogs. Material and methods. Twelve animals were included, all with brain tumors reveald during out-patient veterinary examinations. In ten of twelve the diagnosis was verified later by pathomorphologic study. The cerebral MRI has been carred out as set of axial, sagittal and coronal slices as thin as three to five mm, covering all the volume of brain. The scanning parameters in T1-weighted spin-ech mode were as follows : TR = 400-500 ms, TE = 15-20 ms, the dose of injected paramagnetic was standardised as 1 mM per 10 Kg of body weight. For quantitative analysis the index of enhancement was calculated as ratio : IE = (Intensity of T1-w MRI Post Mn-DCTA , (Intensity of T1-w MRI Pre Mn-DCTA Results. In all cases the sure enhancement with clear visualization of cerebral tumor was obtained due to highly intensive uptake of Mn-DCTA to the tumor tissue. When evaluated quantitatively the uptake of Mn-DCTA to the tumor gave the index of enhancement in T1-weighted spin-echo mode as high as IE = 1,72 ± 0,18 for the central parts of tumor and IE = 2,08 ± 0,23 for the peripheral ones. Intravenous injection of Mn-DCTA to dogs with cerebral tumors did not induce anydetectable pathologic or even physiologic effects. Conclusion. Mn-DCTA provides highly available methodologically simple imaging of cerebral tumors and can be thought out as promising paramagnetic agent for clinical magnetic resonance imaging.

марганец-контрастированная МРТ, Mn-диаминоциклогексан-тетраацетат (ДЦТА), парамагнитное контрастирование, опухоли мозга, Manganese-enhanced MRI, Mn-diamino-cyclohexantetraacetate (Mn-DCTA), Paramagnetic enhancement, Brain tumors

1. Шимановский Н.Л. 20 лет клинического применения магнитно-резонансных контрастных средств. Диагност. и интервенц. радиол. 2009; 3 (1): 5-15.

2. Сергеев П.В., Панов В.О., Волобуев А.И., Шимановский Н.Л. Новые технологии в диагностике опухолевых образований молочной железы с использованием магнитно-резонансных контрастных средств. Мед. виз. 2005; 3: 104-110.

3. Нам И.Ф., Яновский В.А., Шипунов Я.А. Современные тенденции создания контрастных средств для магнитно-резонансной томографии. Сиб. мед. журн. 2012; 27 (3): 134-137.

4. Perazella M.A. Gadolinium-contrast toxicity in patients with kidney disease: nephrotoxicity and nephrogenic systemic fibrosis. Curr. Drug. Saf. 2008; 3 (1): 67-75.

5. Fornasiero D., Bellen J.C., Baker R.J., Chatterton B.E. Paramagnetic complexes of manganese(II), iron(III) and gadolinium (III) as contrast agents for magnetic resonance imaging. The influence of stability constants on the biodistribution of radioactive aminopolycarboxylate complexes. Invest. Radiol. 1987; 22 (4): 322-327.

6. Усов В.Ю., Белянин М.Л., Бородин О.Ю. и др. Получение и доклиническое исследование комплекса Mn-транс-1,2-диаминоциклогексан-N,N,N',N'-тетраацетата (Цикломанга) как парамагнитного контрастного препарата для магнитно-резонансной томографии. Мед. виз. 2009; 5: 121-132.

7. Белянин М.Л., Федущак Т.Ф., Филимонов В.Д. и др. Твердофазное нанодисперсное получение и оценка свойств комплекса марганца с диэтилентриаминпентауксусной кислотой как контрастного препарата для магнитно-резонансной томографии. Сиб. мед. журн. 2008; 2: 34-37.

8. Кармазановский Г.Г., Шимановский Н.Л. Роль и эффективность применения одномолярного гадолиний-содержащего контрастного средства для магнитно-резонансной ангиографии. Мед. виз. 2007; 4: 126-132.

9. McRobbie D., Moore E.A., Graves M.J., Prince M. MRI from picture to proton. Cambridge University Press, Cambridge, 2004. 389 p.

10. Усов В.Ю., Белянин М.Л., Бородин О.Ю. и др. Применение Mn-диэтилентриаминпентаацетата (ДТПА) для парамагнитного контрастирования при МРТ - результаты доклинических исследований и сравнения с Gd-ДТПА. Мед. виз. 2008; 4: 134-142.

11. Kalman F.K., Tircso G. Kinetic inertness of the Mn2+ complexes formed with AAZTA and some open-chain EDTA derivatives. Inorg. Chem. 2012; 51 (19): 10065-10067.

12. Бородин О.Ю., Белянин М.Л., Семечев Е.В. и др. Доклинический сравнительный анализ контрастированной МР-ангиографии с гадолиниевыми и марганец-содержащими парамагнитными комплексными соединениями. Лучевая диагност. и тер. 2011; 1 (2): 43-51.