Moderne MR-Verfahren. Verbesserung von Hirndiagnostik und Therapiemonitoring. H. Lanfermann
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- Vincent Beckenbauer
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1 MI Moderne MR-Verfahren Verbesserung von Hirndiagnostik und Therapiemonitoring H. Lanfermann Institut für f r Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie Cho
2 Moderne MR-Verfahren T2-Mapping Standardisierte Verlaufsbeurteilung, Quantifizierung FA*, Kurtosis Spektroskopie Diffusionstechniken, Mikrostruktur Differenzialdiagnose, Graduierung, * FA = Fraktionale Anisotropie Prognose Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie
3 Moderne MR-Verfahren T2-Mapping Standardisierte Verlaufsbeurteilung, Quantifizierung FA, Kurtosis Spektroskopie Diffusionstechniken, Mikrostruktur Differenzialdiagnose, Graduierung, Prognose Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie
4 Zystische Leukencephalopathie, 12J, m
5 T2-Mapping a b ROI Region of interest c d In T2-Map: SI =T2 in ms a-c : PD-T2w Image eines gesunden Kindes, 3,5 Monate alt. TR / TE 1,2,3 = 3000/15/75/135 ms). d : Quantitative T2-Map.
6 T2-Werte eines Normkollektivs (3. W 39. LJ) a. white matter of the frontal lobes 200 d. lentiform nuclei T2 (ms) b. white matter of the occipital lobes T2 (ms) e. caudate nucleus c. whitematter of the central region f. thalamus Age (months) Age (months) Ding XQ et al., Investigative Radiology, 2004
7 Myelinisierungsstörung? Patient A 2,2 M Patient B 21,5 M Patient C 34,5 M MR Morphologie nicht eindeutig
8 Ergebnisse der T2-Messungen: Myelinisierungsstörung bei Patient C
9 Verlaufskontrolle nach Knochenmarktransplantation (KMT) Metachromatische Leukodystrophie, 3. LJ M. n. KMT 16M. n. KMT 2J. n. KMT 3J. n. KMT MR Morphologie im Verlauf konstant
10 Ergebnisse der T2-Messungen T2 normalisiert sich Ding XQ et al, Eur J Paediatr Neurol, 2007
11 Empfehlung von KMT-Kandidaten ALD-Gen-Defekt, 12,5J KMT? T2-Messung + MR Spektro Kein Hinweis auf Demyelinisierung! Empfehlung keine KMT! Verlaufskontrolle!
12 Verlauf nach 1,5 Jahren T2 Messung + MR Spektro stabiler Normalzustand Empfehlung keine KMT!
13 Adrenoleukodystrophie (ALD) 7 J. Vor KMT 11 J. Nach KMT Verlauf nach KMT
14 M. Parkinson, w 65J Gesund, w 58J
15 Diffusions - Kurtosis
16 Diffusions - Kurtosis ADC Kurtosis Jensen et al, MRM 53(2005):1432 Lu et al, NMR Biomed 19(2006):236
17 Institut für Neuroradiologie JWG-Universität Frankfurt
18 BrainLAB Institut für Neuroradiologie JWG-Universität Frankfurt
19 Tumor Pyramidenbahn
20 Moderne MR-Verfahren T2-Mapping Standardisierte Verlaufsbeurteilung, Quantifizierung FA, Kurtosis Spektroskopie Diffusionstechniken, Mikrostruktur Differenzialdiagnose, Graduierung, Prognose Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie
21 CIRS Composite Infrared Spectrometer
22
23
24 Prinzip der 1 H-MR-Spektroskopie Anregung Probe Signal NAA Frequenzband (1000 Hz) Cr Cho MI
25 Mittels 1 H-MRS detektierbare Metabolite Myo-Inositol Marker für Gliose Cholin Marker für Membranumsatz Creatin Marker für Energiemetabolismus NAA Marker für intakte Neurone Lipide Nekrosebildung Laktat Anaerobe Glykolyse Aminosäuren Alanin, Glutamat, Glutamin, u. a.
26 Warum MR-Spektroskopie? Tumordiagnostik Neurodegenerationen Multiple Sklerose Pharma-Monitoring
27 Warum MR-Spektroskopie? Tumordiagnostik Neurodegenerationen Multiple Sklerose Pharma-Monitoring
28 Diagnostik intrazerebraler Tumoren Nachweis eines Tumors Graduierung Differenzialdiagnose Therapiemonitoring Prognose
29 Diagnostik intrazerebraler Tumoren Nachweis eines Tumors Graduierung Differenzialdiagnose Therapiemonitoring Prognose
30 Cho % vs. Ki-67 % (n = 101) Cholin (% vom tcr) r = + 0,81 p < 0, Proliferation (%, bestimmt mit Ki-67) Herminghaus et al NMR Biomed 2002;15:385-92
31 Cholinkonzentration von Gliomen Cho + 60%: Grad II Grad III MW+Std-Abw. MW+Std-Fehler Mittelwert (MW) Cho-Konzentrationen in AU/cm 3 (Cho-SI korrigiert für Spulenladung, Zahl der Akquisitionen und Messvolumen).
32 Verbesserung der MR-Diagnostik durch zusätzlichen Einsatz der 1 H-MR-Spektroskopie n = 176 konsekutive Patienten mit intrakraniellen Prozessen/ Raumforderungen (histologisch gesichert, Verlauf) Angaben in % Diagnose Diagnose Diagnose nicht richtig falsch unklar verwertbar MRT 55,1 15,3 29,6 0 MRT+ 1 H-MRS 70,5 9,1 13,6 6,8 Möller-Hartmann et al. Neuroradiology 2002;44:371-81
33
34 1 H-MR-Spektrum einer 10 mmol/l wässrigen Lösung von Cholin und Kreatin bei 1,5 + 3T
35 Single Voxel Spectroscopy (SVS) 5-15 min Chemical shift imaging (CSI) 20 min Cho
36 ¹H-CSI Heterogenität der Glioblastome Tumorrandgebiete Cho
37 Diagnostik intrazerebraler Tumoren Nachweis eines Tumors Graduierung Differenzialdiagnose Therapiemonitoring Prognose
38 TE 144 ms Cho TE 30 ms
39 Majos C. et al. AJNR 2004;25:1696 LIPIDE Malignität??? Der Lipidpeak bei 1,3 ppm korreliert signifikant mit dem Tumorgrad: - L1/L2 Ratio Metastase > Glioblastom > Astrozytom III - bei langem Echo höchste Lipidpeaks bei Metastasen > Glioblastom Howe FA et al. MRM 2003;49: 223 TE 30 ms TE 136 ms
40 * * Taurin-Peak bei Medulloblastomen im Vergleich zu pilozytischen Astrozytomen signifikant erhöht! Panigraphy A et al. AJNR 2006;27:560-72
41 Tumor mit dezenter KM-Anreicherung bei 12-jährigem. Anamnese: ALL mit zerebraler Beteiligung Cho
42 Diagnostik intrazerebraler Tumoren Nachweis eines Tumors Graduierung Differenzialdiagnose Therapiemonitoring Prognose
43 Zufallsbefund M, 43J Verlauf 6 Monate später
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45 Creatin Ein prognostischer Marker für niedriggradige Astrozytome? Prospektive Studie bei Patienten mit Astrozytomen WHO Grad II: 16 Patienten mit erhöhtem Creatin ( 120% im Vergleich zum gesunden kontralateralen Marklager) 10 Patienten mir reduziertem Creatin ( 80% im Vergleich zum gesunden kontralateralen Marklager) 9/16 Patienten mit erhöhtem Creatin entwickelten innerhalb 4,5 Mon. (3-9 Mon.) eine Entdifferenzierung 10/10 Patienten mit reduziertem Creatin zeigten ein progressionsfreies Überleben von 38 Monaten.
46 Warum MR-Spektroskopie? Tumordiagnostik Neurodegenerationen Multiple Sklerose Pharma-Monitoring
47 T SVS 3 T CSI Cr Cr (mmol/l) tnaa (mmol/l)
48 µ-ins Cho Multiple Sklerose W, 37 J; größenprogred. Herd NAA Cho µ-ins
49 Biochemie Pharmakologie Molekulare Bildgebung in vivo 1 H-/ 31 P-/ 13 C- MRS PET/SPECT
50 Vorteile moderner MR-Verfahren Quantitative und vom Hersteller unabhängige Messungen Präzisere Beurteilung der Hirnentwicklung Verbesserte Differenzialdiagnose, Graduierung und Prognose von Hirnerkrankungen Zuverlässigere Indikationsstellung für risikoreiche und sehr kostenintensive Therapien Vermeidung oder Reduktion von Behinderungen durch frühere Diagnose Schnellere, präzisere Diagnostik für eine individuell optimierte und kostengünstige Therapie! Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie
51 Institut für f r Neuroradiologie der MHH T2- und Spektroskopie-Gruppe Dr. Dr. X.Q. Ding Dr. E. BültmannB Dr. P. Raab Dr. F. Donnerstag Dr. M. Bokemeyer Dr. A. Giesemann Ray Massey
52 MI Moderne MR-Verfahren Verbesserung von Hirndiagnostik und Therapiemonitoring H. Lanfermann Institut für f r Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie Cho
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