Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effects of in utero exposure to 4.7 T MR imaging conditions on fetal growth and testicular development in the mouse med./bio.

[Wirkungen einer in utero-Exposition bei 4.7 T MRI-Bedingungen auf das fötale Wachstum und die Hoden-Entwicklung der Maus]

Von: Carnes KI, Magin RL
Veröffentlicht in: Magn Reson Imaging 1996; 14 (3): 263-274
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Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer in utero-Exposition bei einem Starkfeld (4.7 Tesla) unter Magnetresonanztomographie (MRI)-Bedingungen auf das fötale Wachstum, das adulte Wachstum und die Hoden-Entwicklung von Mäusen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Expositionen von 8 Stunden Dauer wurden an Tag 9 und/oder 12 der Gestation durchgeführt. Es wurden ebenfalls die Wirkungen einer kombinierten Behandlung unter Verwendung kontinuierlicher Wellen, Ultraschall-Wellen (1 MHz, unfokussiert, ohne MRI), an Tag 9 und MRI an Tag 12 untersucht. Die fötalen Ergebnisse wurden an Tag 18 der Gestation aufgenommen. Ergebnisse der erwachsenen Tiere, die in utero exponiert wurden, wurden an Tag 50 nach der Geburt aufgezeichnet.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 200 MHz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 8 Stunden am Tag 9 und/oder Tag 12 nach der Empfängnis
Exposition 2: 1 MHz
Modulationsart: CW
Expositionsdauer: 30 s

Allgemeine Informationen

animals were treated in seven groups: i) sham ii) MRI exposure on day 9 of gestation iii) MRI exposure on day 12 of gestation iv) MRI exposure on day 9 and day 12 of gestation v) ultrasound exposure on day 9 and MRI exposure on day 12 vi) sham exposure on day 9 and MRI exposure on day 12 vii) ultrasound exposure on day 9 and sham exposure on day 12

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 200 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 8 Stunden am Tag 9 und/oder Tag 12 nach der Empfängnis
Zusatzinfo 200 MHz RF field + Gradient DC field. Reference article: P.Mansfield, P.G Morris. NMR imaging in biomedicine. New York: Academic Press; 1982: pp. 297-332.
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 5 ms
Zusatzinfo

Spin echo sequence with standard characteristics (TR/TE 2000/30 ms) was applied.
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • SISCO 4.7 T/33 cm bore imaging spectrometer
Aufbau animals in cylindrical plastic exposure chambers (14 cm in diameter, 20 cm long) which were placed inside the imaging coil; coil positioned at the center of the superconducting magnet
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 4,7 T - - - -
SAR 1,5 mW/kg räumlicher Mittelwert berechnet Ganzkörper -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 1 MHz
Typ
Expositionsdauer 30 s
Modulation
Modulationsart CW
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • unfocused ultrasound transductor
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 5 W/cm² - - - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es wurden signifikante Unterschiede bei den biologischen Endpunkten nach in utero-Exposition bei komplexen MRI-Feld-Bedingungen aufgedeckt.
Fötale Gewichte befeldeter Gruppen lagen im Bereich von 11% (Tag 9 MRI) bis 17% (Tag 9 Ultraschall, Tag 12 MRI) unterhalb von denen der Käfig-Kontroll- und schein-exponierten Föten. Die Scheitel-Steiß-Länge exponierter Tiere war um 8% vermindert. Die Sterberate nach der Geburt war nach der MRI-Exposition an Tag 9 und an Tag 12 der Gestation signifikant erhöht und lag bei 38%. Die tägliche Spermien-Produktion war um 44% in den ausgewachsenen Tieren vermindert, die an Tag 12 der Gestation MRI ausgesetzt waren. Eine Verminderung der Hoden-Gewichte und -Volumina in den erwachsenen männlichen Tieren wurde ebenfalls gefunden, aber der Unterschied war statistisch nicht signifikant.
Beim embryonalen Tod, dem Geschlechtsverhältnis, dem Körpergewicht an Tag 50, dem Milz-Gewicht oder dem Gewicht der Samenblasen wurde keine Wirkung aufgedeckt.
Die Ergebnisse zeigen, dass in utero-Exposition von Mäusen bei Starkfeld, langandauerenden MRI-Bedingungen alleine oder in Kombination mit Ultraschall-Exposition das fötale Wachstum, das neonatale Überleben und die männliche Fortpflanzungsentwicklung vermindert, wenn sie während der empfindlichen Zeit des Entwicklungs-Zyklus (Tag 9 und/oder Tag 12) durchgeführt wird und dass einige dieser Wirkungen dauerhaft sind.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch