zur Navigation zum Inhalt
 
Radiologie 7. Dezember 2006

Diagnosesicherheit auf hohem Niveau

Funktionelle Methoden gehören inzwischen zu den routinemäßig verwendeten Techniken in der modernen neuroradiologischen Diagnostik. Der Plafond des Machbaren ist dabei sicher noch nicht erreicht.

Unter „funktionellen Techniken“ in der neuroradiologischen MR-Tomographie versteht man so heterogene Methoden wie Diffusions-gewichtete MR inkl. Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI), Perfusions-MR, MR-Spektroskopie und functional MR-Imaging (fMRI).

Diffusions-gewichtete MR

Die Diffusionsgewichtete MR-Tomographie (Abb. 1) ist mittlerweile ein Standardverfahren in der Diagnostik rezenter ischämischer Läsionen. Schon nach cirka 30 Minuten ist es damit möglich, mit hoher Sicherheit den Infarktkern festzustellen. Damit ist sie eine der grundlegenden Sequenzen, ins-besondere auch bei der Diagnostik des akuten Schlaganfalles unter Notfallbedingungen.
Weiterhin ist diese Technik aber auch bei anderen Fragestellungen hilfreich, z.B. bei der Differenzierung von tumorösen Raumforderungen gegenüber Abszessen. In den meisten Fällen stellen sich Abszesse signifikant hyperintens in der Diffusions-gewichteten MRT dar, im Gegensatz zu einer iso- oder hypointensen Darstellung von Tumoren. Allerdings ist die Spezifität leider bei weitem nicht 100 Prozent.

 Abb. 1
Abb. 1: Patient mit akuter Schlaganfallsklinik (Perfusions-MR zeigt eine ausgeprägte Penumbra) vor und nach erfolgreicher Lyse.

Diffusions-Tensor-Bildgebung

Die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI; Abb. 2) wird derzeit in der präoperativen Diagnostik von Gehirntumoren teilweise bereits routinemäßig eingesetzt. Wichtig bei chirurgischen Eingriffen im Gehirn ist es, die Nervenbahnen so gut wie möglich zu erkennen und zu erhalten. Eine Verletzung wichtiger Bahnen kann zu bleibenden Funktionsausfällen führen.
Daher wird derzeit evaluiert, inwieweit man durch die DTI im Vorfeld der Operation bestimmen kann, ob der Tumor bereits wichtige Fasersysteme verdrängt oder sogar infiltriert hat. Außerdem eignet sich diese Methode zur Planung des optimalen Zugangsweges zur Läsion, damit wichtige Bahnsysteme geschont werden können. Zudem wird derzeit evaluiert, inwieweit sich die DTI zur Differenzialdiagnostik verschiedener Hirntumoren eignet. Zunehmend wird die DTI auch in anderen Bereichen erforscht, wie Multiple Sklerose, Epilepsie, neurodegenerative Erkrankungen, Schizophrenie und HIV-Enzephalopathie.

 Abb. 2
Abb. 2: Darstellung der fraktionalen Anisotropie und der Nervenbahnen (sog. „Traktographie“) bei einer tumorösen Läsion; die Farbkodierung gibt Aufschluss über die Richtung der Bahnen.

Perfusions-MR

Die Perfusions-MR (Abb. 1) hat im Wesentlichen folgende klinischen Anwendungsschwerpunkte: die Untersuchung des akuten Hirninfarktes, von intrakraniellen Tumoren sowie die präinterventionelle bwz. präoperative Abklärung bei intrakraniellen stenookklusiven Erkrankungen.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Diagnostik des akuten Schlaganfalles mittlerweile auch anstatt mittels CT mit der MRT durchgeführt werden. Dabei spielt die Perfusions-Untersuchung eine entscheidende Rolle. Diffusions- und perfusionsgewichtete MRT-Aufnahmen können zusätzliche Informationen zur Risiko-Nutzen-Abschätzung einer revaskularisierenden Therapie liefern.
Während die Diffusions-gewichtete MR mit hoher Genauigkeit den Infarktkern, also nicht mehr durch Therapie zu rettendes Gewebe, zeigt, kann die Perfusions-MR die so genannte Penumbra, also das möglicherweise noch zu rettende Gehirngewebe, nachweisen. Nachdem die Perfusions-MR im Gegensatz zur Perfusions-CT in der Lage ist, das gesamte Gehirn abzudecken, bevorzugen wir die MRT in der akuten Schlaganfalldiagnostik.
Eine andere Anwendung für die Perfusions-MR ist die Untersuchung von intrakraniellen Tumoren. Dabei ist zu differenzieren zwischen der prätherapeutischen Initialdiagnostik und Verlaufskontrollen nach Therapie. Hinweise auf die Malignität des Tumors werden vor allem über das zerebrale Blutvolumen gewonnen.
Dabei wird das Verfahren auch in der Verlaufskontrolle vorwiegend von malignen Tumoren eingesetzt. Die Methode ist allerdings noch umstritten und eine endgültige Wertung bisher nicht möglich.
Weiterhin kann die Perfusions-MR als prätherapeutische Entscheidungshilfe, z.B. Stentimplantation oder Bypassoperation, bei intrakraniellen steno-okklusiven Erkrankungen wie arteriosklerotischen Stenosen, aber auch Vaskulitiden eingesetzt werden.

MR-Spektroskopie

Mit der Protonen-Magnet-Resonanz-Spektroskopie (1H-MRS; Abb. 3) können verschiedene biologisch wichtige Moleküle im Gehirn nachgewiesen werden.
Typischerweise lassen sich folgende Metaboliten evaluieren:
• Cholin
• Kreatin
• N-Acetylaspartat
Auch Metaboliten, die in geringerer Konzentration bzw. durch pathologische Prozesse vermehrt vorkommen, können bereits bei 1.5 Tesla nachgewiesen werden. Das gilt z.B. für Lipide, Laktat, verschiedene Aminosäuren, Glutamate oder Myo-Inositol.
Die klinische Hauptanwendung liegt in der Diagnostik von intrakraniellen Raumforderungen. Hier kommt der Spektroskopie bereits eine entscheidende Rolle bei der Differenzierung von Tumoren gegenüber anderen raumfordern den Läsionen zu, die sich in der gewohnten Schnittbilddiagnostik wie Tumoren darstellen können, z.B. subakute Infarkte, hypertensive Enzephalopathie, Strahlen-nekrose u.a. Weiterhin kann die Spektroskopie bei der Bestimmung des Malignitiätsgrades hilfreich sein. Mehrfach nachgewiesen ist, dass z.B. die Höhe des Cholin-Peakes mit dem Malignitätsgrad des Tumors korreliert.
Mittlerweile wird die Spektro-skopie auch bezüglich anderer Fragestellungen evaluiert, etwa in der Abklärung metabolischer Erkrankungen. Auch auf dem Gebiet der Multiplen Sklerose wird untersucht, ob die MR-Spektroskopie hier möglicherweise Vorteile wird bringen können, z.B. in einer früheren Diagnose dieser Erkrankungen bzw. als Therapiemonitoring. Definitive und allgemein akzeptierte Aussagen über die Sinnhaftigkeit liegen allerdings bisher nicht vor.

 Abb. 3
Abb. 3: Spektrum eines hochmalignen Tumors (PNET-MB WHO IV) im Vergleich zu einem normalen Spektrum.

Functional MR-Imaging

Functional MR-Imaging (fMRI; Abb. 4) ist sozusagen die funktionelle MR-Bildgebung im engeren Sinn. Mit dieser Technik ist es möglich, die Aktivität des Gehirns über die Änderung der Blutoxy-genierung sichtbar zu machen. Diesen speziellen Kontrast nennt man deshalb BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent)-Kontrast. Während der MR-Untersuchung muss der Proband oder Patient verschiedenste, genau vorgegebene Aufgaben durchführen: Angefangen von sehr einfachen Aufgaben, wie Fingerbewegung, bis hin zu hochkomplexen motorischen, sensiblen, kognitiven, visuellen oder auch auditiven Paradigmen.
Derzeit ist die präoperative Therapieplanung das klinische Hauptanwendungsgebiet dieser Technik. Dabei geht es meistens um zu entfernende Gehirnläsionen in oder in der Nähe von funktionell kritischen Arealen, z.B. des senso-motorischen Kortex oder des Sprachzentrums. Diese funktionellen Daten können heute bereits in vorhandene Neuronavigationssysteme eingespielt werden und stehen damit dem Neurochirurgen sogar während der Operation zur Verfügung. Viel versprechende weitere Anwendungsgebiete zum Einsatz dieser Technik zeichnen sich auch in der Diagnostik des Schlaganfalles, der Neurorehabilitation sowie diverser psychiatrischer Fragestellungen ab.
Funktionelle Methoden wie die Diffusions- und die Perfusions-gewichtete MR-Tomographie gehören inzwischen zu den routinemäßig verwendeten Techniken in der modernen neuroradiologischen Diagnostik. Aber auch die Diffusions-Tensor-Bildgebung, die Spektroskopie und die BOLD-Methode sind dabei, die Schwelle von der Forschung zum klinischen Einsatz zu überschreiten.

 Abb. 4
Abb. 4: Präoperative fMRI-Untersuchung bei einem Astrozytom WHO II: Ergebnisse eines Sprachparadigmas (Geschichte hören), überlagert auf einen T1-gewichteten 3D-Datensatz nach Kontrastmittelgabe.

Autoren:
Prim. Doz. Dr. Franz A. Fellner, Zentrales Radiologie-Institut, AKH Linz,
Dr. Claudia Fellner und Prim. Dr. Johannes Trenkler, Institut für Radiologie, Landes-Nervenklinik Wagner Jauregg, Linz

Zu diesem Thema wurden noch keine Kommentare abgegeben.

Medizin heute

Aktuelle Printausgaben