¹H-MR-Spektroskopie von Hirntumoren im Verlauf der Strahlentherapie: Anwendung von schneller spektroskopischer Bildgebung und Einzelvolumen-MRS in der Rezidivdiagnostik

 

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Zusammenfassung

Ziel: Verbesserung der Unterscheidung zwischen Tumorrezidiv und Gewebenekrose in der Verlaufskontrolle operierter Hirntumoren unter Radiatio durch Einsatz schneller ¹H-MR-spektroskopischer Bildgebung (TSI) in Kombination mit Einzelvolumen-Spektroskopie (SVS). Methoden: An 54 Patienten mit malignem primären Hirntumor (44 Glioblastome, 10 andere hochgradige Gliome) wurden postoperativ insgesamt 140 ¹H-MRS-Untersuchungen im Verlauf einer Strahlentherapie durchgeführt. Mit der TSI-Sequenz wurden Einzel- oder Doppelschichten mit 32 · 32-Bildmatrix in 11 bzw. 15 min akquiriert. Aus der SVS mit TR/TE 2000/272 ms wurden relative und bei 15 Patienten auch die Zeitverläufe der absoluten Metabolitenkonzentrationen ermittelt. Ergebnisse: Von den 44 Patienten, bei denen über den Gesamtverlauf der Radiatio MRS-Resultate erhalten werden konnten, zeigten 23 nach Bestrahlung eine mit TSI lokalisierte persistierende oder neu auftretende Cholin-Akkumulation als Indikator für Rest- bzw. Rezidivtumor. In allen diesen Fällen wurde die MRS-Diagnose kurzfristig durch Histologie oder weiteren Verlauf bestätigt. Allerdings entwickelten 6 von 15 Patienten mit im TSI unauffälliger Cholinverteilung innerhalb von drei Monaten ebenfalls ein Rezidiv. Vorteile der SVS bestanden in früher Rezidiverkennung anhand der zeitlichen Entwicklung der Metabolitenkonzentrationen. Schlussfolgerungen: Schnelle spektroskopische Bildgebung und Einzelvolumen-¹H-MRS stellen sich ergänzende Modalitäten in der Therapieverlaufskontrolle bei operierten Hirntumoren dar und können bei Nachweis einer fokalen Cholin-Akkumulation ein Rezidiv zuverlässig und frühzeitig diagnostizieren.

Summary

Purpose: To improve differential diagnosis of residual or recurrent tumor vs. tissue necrosis in the course of radiation therapy of neurosurgically-treated brain tumors by application of fast ¹H-MR spectroscopic imaging in combination with single-voxel spectroscopy (SVS). Methods: 54 patients after with malignant brain tumor (44 cases of glioblastoma, 10 other high-grade gliomas) were examined post-surgically in a total of 140 proton MRS examinations in the course of radiotherapy and in follow-up controls. Fast SI acquisition was performed as single-slice or double-slice TSI sequence with 32 × 32 phase encodings within 11 or 15 minutes, respectively. SVS with TR/TE 2000/272 ms yielded relative metabolite ratios, and in 15 patients the time courses of the absolute cocentrations of brain metabolites were also determined. Results: In the group of 44 patients that could be tracked by MRS until therapy completion, TSI localized in 23 patients a persistent or newly arisen distinct choline accumulation indicating residual or reccurent tumor after radiation therapy. In all these cases MRS diagnosis was confirmed histologically or by short-term follow-up. However, in 6 of 15 patients showing a normal choline pattern in the TSI acquisition, tumor recurrence appeared within three months. SVS provided early recognition of recurrent tumor when detecting characteristic alterations of metabolite concentrations oin therapy follow-up. Conclusion: TSI and SVS represent complementary MRS techniques fand are able to diagnose tumor recurrence early and unambiguously in cases where focal choline accumulation is detected.

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