Zerebrale und spinale MRT-Untersuchung bei Patienten mit klinisch isoliertem Syndrom oder gesicherter Multipler Sklerose

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1 994 Neuroradiologie Zerebrale und spinale MRT-Untersuchung bei Patienten mit klinisch isoliertem Syndrom oder gesicherter Multipler Sklerose Cerebral and Spinal MRI Examination in Patients with Clinically Isolated Syndrome and Definite Multiple Sclerosis Autoren M. Sailer 1, F. Fazekas 2, A. Gass 3, L. Kappos 3, E.-W. Radue 4, P. Rieckmann 5, K. Toyka 6, H. Wiendl 6, M. Bendszus 7 Institute Die Institutsangaben sind am Ende des Beitrags gelistet. Key words l " multiple sclerosis l " magnet resonance imaging l " diagnosis disease monitoring l " eingereicht akzeptiert Bibliografie DOI /s Online-Publikation: 2008 Fortschr Rçntgenstr 2008; 180: Georg Thieme Verlag KG Stuttgart New York ISSN Korrespondenzadresse Prof. Michael Sailer Neurologische Universitätsklinik, Otto-von-Guericke- Universität Leipziger Str Magdeburg Tel.: ++ 49/3 91/ Fax: ++ 49/3 91/ Zusammenfassung Ziel: Die Magnetresonanztomografie (MRT) hat bei der Multiplen Sklerose (MS) eine große Bedeutung in der Diagnostik und Verlaufsbeobachtung erlangt. Die hohe Sensitivität der konventionellen, in der klinischen Routine eingesetzten MRT trägt mit dem Nachweis hyperintenser Läsionen in der T 2-gewichteten Untersuchung entscheidend zur Diagnose bei. Der Nachweis einer erheblichen Läsionslast schon zu Beginn der Erkrankung erhçht die Wahrscheinlichkeit einer weiteren Akkumulation von ZNS-Läsionen, der frühen Konversion zur klinisch definitiven MS und der Progression der klinischen Behinderung in den nächsten 5 15 Jahren. Dieser diagnostische und prognostische Informationsgewinn, schon zu einem frühen Zeitpunkt der Erkrankung, führte 2001 zu einer grundlegenden Revision der diagnostischen Kriterien. Material und Methoden: Unter klar definierten Voraussetzungen tragen die MRT-Befunde, in Ergänzung der klinischen und anderer paraklinischer Befunde, zur Erfüllung der Kriterien einer räumlichen und zeitlichen Dissemination bei. Konkret stützen sich die MRT-Kriterien auf die Zahl, Lokalisation und das Kontrastmittelaufnahmeverhalten der Läsionen sowie den Nachweis neu entstandener Läsionen im Verlauf der Erkrankung. Ergebnisse: Der Nachweis subklinischer Aktivität in der MRT kann die klinische Sicherung eines zweiten Schubes ersetzen und erlaubt schon früher als bisher die Diagnose einer MS. Das Erkennen und die zuverlässige Zuordnung von neuen und älteren Läsionen in MRT-Verlaufsuntersuchungen bilden die Grundlagen dieser neuen Diagnosekriterien. Aus der gestiegenen Bedeutung von Verlaufsuntersuchungen ergibt sich die Notwendigkeit von optimal vergleichbaren, standar- Abstract Purpose: Magnetic resonance imaging (MRI) has become a valuable tool for diagnosing and monitoring multiple sclerosis (MS). The high sensitivity for the detection of hyperintense lesions in T 2-weighted scans contributes substantially to diagnosis. The initial lesion number or lesion volume stands for an increased probability of further accumulation of lesion burden, an earlier conversion to clinically definite MS and progression of disability in the next 5 15 years. This diagnostic and prognostic information gained from MRI early in the disease course lead in 2001 to a revision of the diagnostic criteria. Materials and Methods: For the first time MRI criteria were defined in addition to the clinical and paraclinical criteria using the clinical terms for dissemination with respect to space and time. In particular, the defined MRI criteria are based on lesion number and location, the appearance of new lesions and lesion enhancement using contrast agent. Results: Reliable detection and description of older and new lesions in the disease course by MRI represents subclinical disease activity which can substitute the clinical confirmation of a relapse leading to an earlier diagnosis. This places importance on the assessment of the subclinical disease activity in sequential MR scans requiring a standardized and reproducible approach to minimize variability despite different MR scanners. Conclusion: This review provides an updated proposal for the approach and management of cranial and spinal MR scans in patients with MS. We describe the influence of variables which cannot be standardized (scanner, field strength, manufacturer and software) and outline potential pitfalls of clinical MR imaging in MS resulting from a non-standardized approach. This updated proposal for slice positioning, sequences and Sailer M et al. Zerebrale und spinale Fortschr Rçntgenstr 2008; 180:

2 Neuroradiologie 995 disierten MRT-Untersuchungen, die mçglichst unabhängig vom Gerät und anderen Faktoren angewandt werden kçnnen. Schlussfolgerung: Die vorliegende Übersicht stellt in aktualisierter Form Vorschläge zum Untersuchungsaufbau der kranialen und spinalen Untersuchungstechnik bei MS-Patienten vor. Es wird der Einfluss nicht zu vereinheitlichender Variablen (Gerät, Feldstärke, Hersteller und Softwareversionen) und potenzieller Fehlerquellen in der klinischen MRT-Untersuchung beschrieben. Die Empfehlungen zur Schichtplatzierung, den Sequenzprotokollen, der Untersuchungsdokumentation und der Befundung wurden in einem Konsensusverfahren aktualisiert und werden für eine systematische Nutzung im klinischen Einsatz vorgestellt. Fehlerquellen der nicht standardisierten MRT-Untersuchung Darstellung von MS-Läsionen Die charakteristischen fokalen pathologischen Veränderungen der MS in Form von Herden mit entzündlichem Ödem, Demyelinisierung, Axonverlust und Gliose werden aufgrund der verlängerten T 2-Relaxationszeiten mit hoher Empfindlichkeit detektiert [18]. Hierzu werden heutzutage in erster Linie Protonenund T2-gewichtete Fast- oder Turbo-Spin-Echo-Sequenzen (FSE, TSE) bzw. schnelle Inversion-Recovery-Sequenzen mit Liquorsignalunterdrückung (FLAIR) eingesetzt. Obwohl FLAIR-Sedocumentation is a result of a consensus process targeting systematic and standardized use in clinical MR evaluations of MS. Einleitung Der Anspruch an die Durchführung der Magnetresonanztomografie (MRT) bei der Multiplen Sklerose (MS) ist mit der Einführung der diagnostischen Kriterien nach McDonald [1] und deren Revision [2] gestiegen. Der wesentliche Unterschied der neuen diagnostischen Kriterien im Vergleich zum diagnostischem Vorgehen nach Poser [3] ist die stringentere Definition von Kriterien für die Erfüllung der diagnostischen Hauptpfeiler der MS: Dissemination bezüglich Ort und Multiplizität der lokalen Veränderungen in der Zeitachse, die als zeitliche Dissemination definiert wird. Im derzeitigen diagnostischen Mosaik ersetzt der Nachweis einer bedeutsamen subklinischen Krankheitsaktivität in der MRT-Verlaufsuntersuchung einen zweiten klinischen Schub [1, 2]. Die entsprechende Konstellation in der MRT in den ersten Monaten nach dem klinischen Erstereignis identifiziert frühzeitig und mit einem hohen prädiktiven Wert solche Patienten, die in den folgenden 3 Jahren hochwahrscheinlich auch eine klinisch definitive MS (nach Poser-Kriterien) entwickeln werden [4 7]. Weiterhin zeigen längere Beobachtungen eine Korrelation der subklinischen Aktivität zum Zeitpunkt des ersten klinischen Ereignisses mit dem Verlauf der Erkrankung [8, 9]. Die frühe Diagnosestellung unter Berücksichtigung der subklinischen Krankheitsaktivität erçffnet für die klinische Praxis erstmals die Mçglichkeit einer frühzeitigen Behandlung innerhalb eines offenbar günstigeren therapeutischen Fensters [10, 11]. Die klinisch-diagnostischen Kriterien beruhen auf dem Prinzip einer räumlichen Dissemination und zeitlichen Dissemination der Symptome bzw. neurologischen Befunde. In Anlehnung daran wurden für die MRT-Befunde ebenfalls Kriterien für die räumliche und zeitliche Dissemination definiert [12]. Die Kriterien der räumlichen Dissemination leiten sich aus Studienergebnissen ab, die Aussagen zur Wahrscheinlichkeit der Konversion von Patienten mit einem klinisch isolierten Syndrom zur definitiven MS erlauben [4, 7]. Die räumliche Dissemination gilt als erfüllt, wenn in der MRT-Untersuchung zumindest drei der vier in der l " Tab. 3 angeführten Kriterien (so genannte Barkhof-Kriterien ) vorliegen. Um das Prinzip der zeitlichen Dissemination im MRT zu erfüllen, sind Untersuchungen im Verlauf erforderlich [1]. Der Nachweis einer neuen KM-aufnehmenden Läsion > 3 Monate nach dem ersten klinischen Ereignis oder einer neuen T 2-w-Läsion im Vergleich zu einer Referenzuntersuchung, die 30 Tage nach dem Auftreten erster Symptome durchgeführt wurde, erfüllt das Kriterium der zeitlichen Dissemination und kann somit zur Diagnose einer MS führen [2]. Vorraussetzung für die Validität dieses Vorgehens ist eine bestmçgliche Vergleichbarkeit der MRT-Untersuchungen. Dabei trägt eine standardisierte Vorgehensweise im Rahmen eines Protokolls entscheidend zur Qualitätssteigerung bei. Sie hilft die Variabilität der Untersuchungen im Verlauf zu reduzieren, eine sicherere Identifikation von Patienten mit neuer subklinischer Krankheitsaktivität vorzunehmen und falsch positive Befunde zu reduzieren. Ein standardisiertes Vorgehen wird derzeit in den meisten Fällen nicht praktiziert. Die Folge ist eine eingeschränkte Aussagefähigkeit der vergleichenden Untersuchungen. Bei unterschiedlichen Schichtebenen (grafische Untersuchungsplanung) stoßen individuelle MRT-Untersuchungen an Grenzen der Vergleichbarkeit und damit auch der klinischen Aussagekraft [13, 14]. Ziel dieser Arbeit ist es, ein standardisiertes, praktikables und für die klinische Routine geeignetes MRT-Protokoll für Patienten mit einem klinisch isolierten Syndrom (CIS) auf der Grundlage vorliegender ähnlicher Empfehlungen vorzuschlagen und zu aktualisieren [15 17]. Obwohl derzeit eine Routine-MR-Verlaufsuntersuchung oder ein MR-Therapiemonitoring nicht empfohlen werden kann, eignet sich dieses Protokoll zur Untersuchung von Patienten mit einer gesicherten MS bei entsprechenden klinischen oder therapeutischen Indikationen. Zuvor werden im ersten Abschnitt potenzielle Fehlerquellen in der klinischen MRT-Untersuchung von MS-Patienten dargestellt und die Arbeit schließt mit einem Protokoll für eine standardisierte Befunderhebung. Die Autoren sind Mitglieder der deutschen, çsterreichischen und schweizerischen Multiple Sklerose Gesellschaften sowie der Multiple Sklerose Therapie Konsensus Gruppe (MSTKG). Das Konsensusverfahren wurde innerhalb dieser Autorengruppe angewandt. Konnte kein Konsensus erreicht werden, so wurden Alternativen mit entsprechenden Vorgehensweisen festgelegt. Sailer M et al. Zerebrale und spinale Fortschr Rçntgenstr 2008; 180:

3 996 Neuroradiologie Tab. 1 Orientierung, Sequenzparameter und Untersuchungsablauf der MRT-Untersuchung. Orientierung der zerebralen MRT-Untersuchung 1 axiale Untersuchungen: FSEPD/T2-w,T1-wnativ,T1-wmitKontrastmittel,FLAIR sagittale Untersuchung: FLAIR koronare Untersuchung: optional Sequenzparameter der zerebralen MRT-Untersuchung T1 SE nativ PD/T2 FSE FLAIR TR(ms) TE (ms) < / TI FA 180 FOV, Matrix 24 cm, cm, cm, Schichtdicke 5mm 5mm 5mm Sequenzparameter der spinalen MRT-Untersuchung 2 T1 SE nativ PD/T2 FSE TR(ms) TE (ms) < / FOV, Matrix cm, cm, Schichtdicke 3 mm 3 mm Untersuchungsablauf zerebrale MRT 1. Planungsschichten (Localizer, Scout) 2. FSE PD/T2-w, axial 3. FLAIR axial 4. FLAIR sagittal (optional) 5. T1-w, axial nativ 6. Kontrastmittelapplikation 3 7. T1-w axial Start flende Alternativer Untersuchungsablauf zerebrale MRT 1. Planungsschichten/Localiser, Scout 2. T1-w, axial ohne Gd 3. FLAIR axial 4. FLAIR sagittal (optional) 5. Kontrastmittelapplikation 3 6. T2-w dual spin echo, axial 7. T1-w, axial Start flende 1 Repositionierung erfolgt mit drei aufeinander aufsetzenden Orientierungsmessungen (axiale, koronar, sagittal). Die Einrichtung der Schichten auf neueren Geräten kann auf den üblichen Localizern mit drei orthogonalen Ansichten erfolgen. Die Schichtführung orientiert sich an der Verbindungslinie der unteren Begrenzungen vom Genu und Splenium des Corpus callosum. 2 Ergänzende axiale Schichten werden durch die in der sagitalen Sequenz erkennbare Läsionen gelegt, um diese zu verifizieren und den Lagebezug zu verdeutlichen. 3 Kontrastmittelapplikation (0,1 mmol/kg/kg = 0,2 ml/kg Gd-DTPA). Das Kontrastmittel kann vor der T2-dual spin echo Sequenz verabreicht werden, um eine konstante Anflutzeit zu gewährleisten. Die axiale T1-w Untersuchung (letzte Sequenz) wird dann unmittelbar nach der T2-dual spin echo Sequenz durchgeführt (vgl. Text). Tab. 2 MS-typische MRT-Befunde Lokalisation zerebral periventrikuläre Lokalisation aber auch subkortikale Läsionen, beziehen U-Fasern mit ein Balkenläsionen häufig infratentorielle Läsionen Hirnstamm/Cerebellum (z.b. MLF, Trigeminusfasern, Kleinhirnstiele) Läsions-Charakteristika ovoide Läsionen meist entlang dem Verlauf der Parenchymvenen ( Dawson Fingers ) spinal insbesondere im Halsmark Ausdehnung in der Regel geringer als 2 Wirbelkçrpersegmente nur selten kompletter Querschnitt betroffen überwiegend fokal abgegrenzt kann im akuten Stadium gelegentlich mit Schwellung des Myelons einhergehen diffuse T2-hyperintense Veränderungen quenzen besonders bei Läsionen an Grenzflächen zum Liquor (periventrikuläre und kortikale Läsionen) pathologische Veränderungen am offensichtlichsten kontrastieren [19], haben Studien auch eine geringere Sensitivität von FLAIR-Sequenzen bei infratentoriellen Läsionen beschrieben, sodass es nicht sinnvoll erscheint, auf Protonen- oder konventionelle T 2-gewichtete Sequenzen zu verzichten [18, 20]. Protonendichte- und T 2-gewichtete Bilder sind die MR-Kontraste der ersten Wahl. Die FLAIR-Sequenz erhçht in Grenzbereichen zum Liquor (periventrikulär und kortikal/subkortikal) die Sensitivität, ist aber bei infratentoriellen Läsionen weniger sensitiv. Platzierung von 2-D-Schichten Repositionierung In der klinischen Anwendung wird vorwiegend mit 2-D-Sequenzen untersucht, sodass einer standardisierten grafischen Untersuchungsplanung mit anatomisch exakter Platzierung der axialen Schichten grçßte Bedeutung zukommt. Die Bestimmung der Anzahl der Läsionen kann bei unterschiedlichen Sailer M et al. Zerebrale und spinale Fortschr Rçntgenstr 2008; 180:

4 Neuroradiologie 997 Tab. 3 Kriterien der räumlichen Dissemination [1] 1 1 kontrastmittelaufnehmender Herd oder 9HerdeimT2 gewichteten Bild 2 1 infratentorielle Läsion 3 1 subkortikale Läsion 4 3 periventrikuläre Läsionen Schichtebenen variieren und eventuell eine nicht vorhandene Krankheitsaktivität vortäuschen. Bereits bei einer geringen Abweichung, z. B. in der Achsenrotation ( 4) und einer zusätzlichen Verschiebung in der Schicht um ca. 3 mm, kann die Differenz im Läsionsvolumen bis zu ca. 10% des Gesamtvolumens betragen [14]. Die Grçßenordnung dieser Fehlerquelle ist für die klinische Interpretation relevant, weil sie mit der durchschnittlichen jährlichen Zunahme des Läsionsvolumens eines MS-Patienten vergleichbar ist. Eine standardisierte Schichtplatzierung bildet die Grundlage für den Nachweis und Vergleich von bestehenden und neuen MS-Läsionen bei wiederholten MRT-Untersuchungen. Schichtdicke Im Rahmen von MS-Therapiestudien wird eine Schichtdicke von 3 mm bevorzugt, da diese die Sensitivität gegenüber sehr kleinen Läsionen erhçht und sich das gemessene Läsionsvolumen bei einer Reduktion der Schichtdicke von 5 auf 3 mm um bis zu 10% erhçhen kann [21]. In der klinischen Praxis wird eine maximale Schichtdicke von 5 mm mit hoher Auflçsung (In-Plane-Resolution) bevorzugt. Im Hinblick auf das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) und den Zeitbedarf der Messung und Nachbearbeitung mit der zurzeit verfügbaren Hardware kann dies als qualitativ sinnvoller und vor allem robuster Standard angesehen werden. Die maximale Schichtdicke beträgt 5 mm. Eine Veränderung der Schichtdicke muss in der Phase der Diagnosestellung unter allen Umständen vermieden werden In weiteren Verlaufsuntersuchungen nach einer Diagnosestellung sollten die Schichtdicke und der Schichtabstand ebenfalls konstant gehalten werden. Kontrastmittel Eine pathologische Kontrastmittel-Aufnahme (KM-Aufnahme) in T 1-gewichteten Untersuchungen hat sich in Therapiestudien bezüglich der Beurteilung als relativ leicht standardisierbar bewährt [22, 23]. Obwohl eine 2- oder 3-fache KM-Dosis (Gadoliniumchelate) eine hçhere Empfindlichkeit im Hinblick auf die Darstellung der Bluthirnschrankenstçrung zeigt, hat sich daraus sowohl für Therapiestudien als auch die klinische Praxis kein erhçhter Nutzen ergeben. Neue KM mit hçherer Relaxivität werden meist mit gewichtsadaptierter Dosierung eingesetzt, sodass in der Praxis vergleichbare Effekte zu konventionellen KM erzielt werden [24]. Andere Maßnahmen wie die Verwendung zusätzlicher Magnetisierungstransfer- Pulse (MT-Pulse) haben sich in der Praxis wegen der schwer kalkulierbaren Effekte und schlechten Vergleichbarkeit für KM-unterstützte Untersuchungen nicht durchgesetzt und werden nicht empfohlen. Sie bergen vielmehr sogar die Gefahr, dass auch inaktive Läsionen fälschlich als KM-aufnehmende imponieren, weshalb bei Verwendung des MT-Kontrasts eine Vergleichsaufnahme mit MT vor KM-Applikation gefordert werden müsste [24]. In Therapiestudien hat sich eine Mindestwartezeit von 5 min nach Injektion des KM vor der Durchführung der T 1-gewichteten Sequenz bewährt, um eine ausreichende Extravasation des Kontrastmittels zur Darstellung der Blut-Hirn-Schrankenstçrung zu gewährleisten. Hierzu werden vor allem konventionelle Spin Echo T 1-gewichtete Sequenzen eingesetzt. Die notwendige Wartezeit kann durch Akquisition einer T 2-w-Sequenz sinnvoll genutzt werden. Ohne Einschränkung der Aussagekraft der T 2-w-Bildgebung kann das Kontrastmittel vor oder während (maschinelle Injektion) der Datenakquisition verabreicht werden. In Analogie zum Vorgehen in großen Therapiestudien ergeben sich folgende Empfehlungen: Die standardisierte Anflutzeit des Kontrastmittels wird durch eine Mindestwartezeit von 5 bis maximal 10 min erreicht. Die Empfehlung schließt eine Standarddosierung des KM ein (in den meisten Fällen 0,1 mmol/kg Kçrpergewicht Gd DTPA) sowie die Durchführung einer T1-w-Untersuchung, die der Orientierung und Schichtdicke der nativen T 1-w-Untersuchung entspricht. Apparative Voraussetzungen ( Hardware und Software ) Geräte unterschiedlicher Hersteller sowie unterschiedliche Feldstärken stellen in der Regel nicht beeinflussbare Bedingungen dar [25], wobei deren Variabilität im Vergleich zu den Abweichungen aus nicht exakter Repositionierung oder unterschiedlichem Umgang mit den Kontrastmitteln in den Hintergrund treten. Die heutzutage am häufigsten verwendeten MRT-Systeme haben eine Feldstärke von 1,5 Tesla [26]. Der rasche technologische Fortschritt umfasst neben dem Einsatz schneller Bildgebungssequenzen auch neue Empfängerspulensysteme, die sogenannten Phased-Array- oder Multi-Array-Empfängerspulen. Diese Sequenz- und Spulentechnologien ermçglichen neue, deutlich schnellere Bilddatenakquisition, die auch unter dem Stichwort parallel imaging von den Herstellern für den Routineeinsatz angeboten wird. Das Prinzip ist eine Fusion von mehreren Bildbereichen, die jeweils von separaten Empfängerspulen aufgenommen werden. In der Praxis bedeutet dies eine Zeitersparnis mit einer Verkürzung der Messzeit auf Kosten der SNR [27]. Dies ist bei zerebralen, aber insbesondere spinalen Untersuchungen von Vorteil. Besonders wirkt sich dies auf die Reduktion von Bewegungsartefakten aus. Grundsätzlich bestehen keine Bedenken, diese technischen Neuerungen in den Untersuchungsablauf zu integrieren, wobei die resultierende Bildqualität im Vergleich zum bisherigen Bildqualitätsstandard das Richtmaß ist. Bei Geräten mit geringerer Feldstärke (0,5 Tesla) besteht der Nachteil eines niedrigen SNR; dies kann eine längere Untersuchungsdauer notwendig machen, um eine vergleichbare Bildqualität zu erzielen. Längere Untersuchungszeiten sind für die Patienten belastender und kçnnen zur reduzierten Patienten-Compliance oder einem Qualitätsverlust durch vermehrte Bewegungsartefakte führen. Im Gegensatz dazu haben sich Geräte bis 3 Tesla in der klinischen Routine bewährt und ermçglichen eine zeiteffizientere Untersuchung. Der Zeitgewinn durch den schnelleren Untersuchungsgang kann in eine hçhere räumliche Auflçsung investiert werden. Dies ist aber mit einer hçheren Empfindlichkeit für die Detektion von MS-Läsionen verbunden, was bei Vergleichsuntersuchungen berücksichtigt werden muss [28, 29]. Sailer M et al. Zerebrale und spinale Fortschr Rçntgenstr 2008; 180:

5 998 Neuroradiologie Abb. 1 Ausrichtung der axialen Messsequenzen für die zerebrale MRT in 3 Schritten: In der axialen Aufnahme wird anhand der inneren Gehçrgänge die koronare Sequenz exakt ausgerichtet. Auf dem koronaren Bild wird anschließend die sagittale Sequenz exakt an der Mittellinie ausgerichtet. An dem mittsagittalen Bild werden die axialen Schichten parallel zur Verbindungslinie der unteren Begrenzung des Genu und Splenium des Corpus callosum ausgerichtet. Standardisiertes MRT-Protokoll Untersuchungsplanung Die MR-Untersuchung bei Patienten mit Verdacht auf MS oder bei Patienten mit der Diagnose MS müssen Basisanforderungen erfüllen und Bilddaten beinhalten, die eine Vergleichbarkeit der Befunde im Zeitverlauf gewährleisten. Im Einzelnen kçnnen zusätzliche Spezialfragestellungen, für die ein allgemein akzeptierter Standard noch erarbeitet werden muss, das hier vorgeschlagene Kern-Protokoll ergänzen. Dieses Kernprotokoll stellt eine notwendige Vorraussetzung für die Reproduzierbarkeit der Untersuchungen dar. In dem vorgestellten Untersuchungsprotokoll wird besonders auf eine anatomische exakte Schichtpositionierung und Erarbeitung von entsprechenden Planungsschichten Wert gelegt. Es werden Parameter vorgeschlagen, die sich in der Praxis für die anatomische Darstellung und Läsionsdetektion bewährt haben (l " Tab. 1). Zerebrale MRT Planungsschichten (Localizer/Scout) Initial ist die Anfertigung einer sagittalen Planungsschicht unerlässlich für eine exakte Planung und Reproduzierbarkeit der eigentlichen axialen Messsequenzen (l " Abb. 1) [14]. E Zunächst wird auf einem axialen Bild eine exakt ausgerichtete koronare Sequenz geplant. Als Leitstruktur kçnnen hierfür die inneren Gehçrgänge oder die Falx cerebri dienen. E Auf den erarbeiteten koronaren Bildern wird nun eine exakt ausgerichtete sagittale Sequenz geplant. Als Leitstruktur dient hierfür der Interhemisphärenspalt. E Schließlich werden auf dem mittsagittalen Bild die Positionen für die axialen Messsequenzen geplant. Die Verbindungslinie der unteren Begrenzung des Genu und Splenium des Corpus callosum erlaubt eine leicht reproduzierbare grafische Orientierung für die Untersuchungsplanung der transversalen Messungen. Die axialen Schichten sollten parallel zu dieser Verbindungslinie positioniert werden. Die mittsagittale Schicht ist die Referenz für alle weiteren Verlaufsuntersuchungen, die jeweils so genau wie mçglich reproduziert werden müssen. Sequenzen Ein MS-Untersuchungsprokoll sollte als Mindeststandard 4 Sequenzen in axialer (transversaler) Schichtführung und bei der Erstuntersuchung eine sagittale FLAIR-Untersuchung zur detaillierten Beurteilung des Corpus callosum mit jeweils maximal 5 mm Schichtdicke beinhalten: 1. Axiale Protonen- und T2-gewichtete Sequenz (Fast- oder Turbo-Spin-Echo-Technik), 2. axiale FLAIR-Sequenz (Fast-Inversion-Recovery-Technik), 3. eine native T 1-w-Sequenz (Spin-Echo-Technik), 4. sagittale FLAIR-Untersuchung zur detaillierten Beurteilung des Corpus callosum, 5. eine weitere T 1-w-Sequenz (Spin-Echo-Technik) nach Kontrastmittelinjektion. Optional werden empfohlen: 1. Sagittale FLAIR-Untersuchung zur detaillierten Beurteilung des Corpus Callosum auch bei Verlaufsuntersuchungen, 2. eine hochauflçsende 3-D-T1-w-Sequenz, um Basiswerte zur Beurteilung einer Hirnvolumenänderung im weiteren Verlauf zu gewinnen (kann unter Umständen die native T 1-w-Sequenz ersetzen), 3. weitere Sequenzen je nach spezieller Fragestellung (z. B. vordere Sehbahn, hochauflçsende Darstellung des Hirnstamms). Die Schichtanzahl richtet sich bei einer kontinuierlichen Schichtpositionierung und Schichtdicke von 5 mm nach der Kopfgrçße und beträgt ca Schichten (vom Vertex bis zum Foramen magnum). Die Messzeit des Kern-Protokolls inklusive Localisersequenzen beträgt mit einem 1,5T-Tomografen ca. 25 min. Der Ablauf der MRT-Untersuchung mit der Reihenfolge der Sequenzen und der Gabe des Kontrastmittels geht aus l " Tab. 1 hervor. Spinale MRT Die methodischen Anforderungen an die spinale Bildgebung sind aufgrund des geringen Durchmessers des Myelons und der Bewegungsartefakte ungleich hçher [37]. Diese methodischen Beeinträchtigungen einschließlich der daraus resultierenden Partialvolumeneffekte kçnnen zu erheblichen Ungenauigkeiten führen und so eine identische Schichtpositionierung für eine Verlaufsuntersuchung deutlich erschweren. Die Darstellung von pathologischen Veränderungen im Myelon auch mit moderner Hardware und Sequenztechnik ist nicht vergleichbar mit den exakten Mçglichkeiten der zerebralen MRT. In der Praxis hat sich der Einsatz sagittaler PD- und T 2-gewichteter Doppelechosequenzen als relativ zeiteffizient und diagnostisch hilfreich erwiesen [30]. ¾quivalent zu diesem Vorgehen wird auch die T2-w STIR-Sequenz von vielen Untersuchern eingesetzt [31, 32]. Eine zusätzliche transversale Darstellung des Myelons beschränkt sich in der Regel auf in der sagittalen Ebene als suspekt identifizierte Bereiche, da eine Gesamtdarstellung in der transversalen Ebene in der Regel zu zeitaufwendig ist. Kontrastmittelunterstützte Untersuchungen werden im Hinblick auf das Timing und den KM-Einsatz in Analogie zu zerebralen Untersuchungen durchgeführt (l " Tab. 1). 1. Sagittale PD- und T 2-w-Sequenz (FSE) 2. Sagittale T 1-w-Sequenz (SE) 3. Sagittale T 1-w-Sequenz nach Kontrastmittelgabe (SE) Optional: E T2-w STIR (Fast Inversion Recovery) (als Alternative zu 1. oder Ergänzung) Sailer M et al. Zerebrale und spinale Fortschr Rçntgenstr 2008; 180:

6 Neuroradiologie 999 Tab. 4 Befunddokumentation Patient Basis- Untersuchung Verlaufs- MRT-1 Verlaufs- MRT-2 bis Diagnose Datum zerebrale MRT Normalbefund ja/nein Wenn nein: Anzahl der T 2-Läsionen Datum räumliche Dissemination erfüllt 1 kontrastmittelaufnehmender Herd oder 9 Herde im T2-w-Bild Neue T 2 1 infratentorielle Läsion vergrçßerte T2 1 subkortikale Läsion periventrikuläre T 2 3 periventrikuläre Läsionen juxtakortikale T2 zeitliche Dissemination erfüllt ja/nein infratentorielle T2 Corpus Callosum T 2 T1 Gd+ T1 hypointense Atrophie spinale MRT durchgeführt ja/nein Normalbefund ja/nein Anzahl der T 2-Läsionen (> 3 mm) Atrophie ja/nein E Transversale T 2*-w (FLASH) oder PD- und T 2-w Sequenz (FSE) (im Falle von Läsionsnachweis in den sagittalen Aufnahmen) Befundkonstellationen und Dokumentation Befundkonstellation Die vom Internationalen Panel unter Ian McDonald erarbeiteten MRT-Kriterien bzw. deren Revision liefern keine differenzialdiagnostische Abgrenzung der MR-Befunde im Hinblick auf andere Pathologien [33]. Die Aussagekraft dieser Kriterien beruht vielmehr auf der prognostischen Beziehung zur Entwicklung einer klinisch definitiven MS, d. h. zum Auftreten eines zweiten klinischen Schubes [6, 34]. Die MRT-Phänomenologie, insbesondere der T 2-w-Kontrast, ist nicht MS-spezifisch. Für die differenzialdiagnostische Beurteilung der Läsionen kann es hilfreich sein, zusätzliche morphologische Hinweise, die für MS-Läsionen typisch sind, zu erfassen [35, 36]. Die wichtigsten Unterscheidungskriterien, die in der T2-w-Untersuchung in ihrer Gemeinsamkeit mit zunehmender Wahrscheinlichkeit für MS-bedingte Veränderungen und gegen die häufigen vaskulär verursachten Veränderung sprechen, sind in l " Tab. 2 angeführt. Fokale Myelonläsionen und diffuse T 2-hyperintense Myelonveränderungen finden sich bei ca. 80% der Patienten mit MS. Mehr als die Hälfte der Läsionen wird im Bereich des Halsmarks gefunden [37]. Der Nachweis von Myelonläsionen ist wertvoll, da anders als im Cerebrum mikroangiopathische altersassoziierte Veränderungen im Rückenmark nicht zur Beobachtung gelangen (Charakteristika spinaler MS-Herde l " Tab. 2). Zeitpunkt der Diagnose Die McDonald-Kriterien und die revidierten Kriterien [2] bilden die Grundlage des Vorgehens für die Bestimmung der räumlichen und zeitlichen Dissemination [4, 12]. Für eine Dissemination im Ort müssen nach den revidierten Empfehlungen von der 4 folgenden Kriterien erfüllt sein [2] (l " Tab. 3). In Ergänzung kann die spinale Bildgebung für die Erfüllung der revidierten Diagnose-Kriterien herangezogen werden [2]: E Eine MS-typische spinale Läsion kann einen infratentoriellen Entmarkungsherd ersetzen. E Eine spinale kontrastmittelaufnehmende Läsion kann eine zerebrale kontrastmittelaufnehmende Läsion ersetzen. E Die Gesamtzahl der spinalen Läsionen im T2-w-Bild kann zu den zerebralen Läsionen im T 2-w-Bild addiert werden. Spinale Läsionen kçnnen im individuellen Fall mehrfach innerhalb der Diagnose-Kriterien eingesetzt werden, z. B. ersetzt eine spinale Läsion eine infratentorielle Läsion, erfüllt bei Kontrastmittelaufnahme auch gleichzeitig das Kriterium Anzahl der KM-aufnehmenden Läsionen. Die zeitliche Dissemination wird über 2 verschiedene Wege nachgewiesen [1, 2]: 1. Nachweis einer kontrastmittelanreichernden Läsion mindestens 3 Monate nach dem ersten klinischen Ereignis. Dieses Kriterium kann angewandt werden, auch wenn kein oder keine verwertbare MRT vom Zeitpunkt des ersten klinischen Ereignisses vorliegt. Eine KM-Läsion wird dann nicht gewertet, wenn sie in der MRT zum Zeitpunkt des ersten klinischen Ereignisses an identischer Stelle sichtbar war. 2. Nachweis einer neuen T 2-w-Läsion zu einem beliebigen Zeitpunkt im Vergleich zu einer Referenz-MRT-Aufnahme, die nicht früher als 30 Tage nach Auftreten des ersten klinischen Ereignisses erfolgt sein darf. Befundung In der täglichen Praxis kommt der schriftlichen Beurteilung eine wesentliche Bedeutung zu, da dem verantwortlichen Kliniker die MRT-Bilder häufig nicht vorliegen. In der schriftliche Befundbeschreibung sollten detailliert positive wie relevante negative Charakteristika (z. B. das Fehlen von Atrophieindizien oder infratentoriellen Läsionen oder das Fehlen von KM-aufnehmenden Läsionen) aufgeführt sein, insbesondere wenn Zweifel an der Diagnose bestehen. Anhand dieser Dokumentation muss der behandelnde Neurologe nachvollziehen kçnnen, ob die Kriterien zur räumlichen und zeitlichen Dissemination erfüllt sind Sailer M et al. Zerebrale und spinale Fortschr Rçntgenstr 2008; 180:

7 1000 Test und ob und in welchem Ausmaß sichere Progressionskriterien vorliegen [38]. Die Übermittlung der Diagnose MS ist für jeden Patienten ein gravierender Einschnitt von großer Tragweite und sollte nur von dem behandelnden und somit verantwortlichen Neurologen nach Integration aller Untersuchungsergebnisse inklusive des MRT-Befundes durchgeführt werden. Aus diesen Gründen sollte, auch wenn der Patient um Auskunft bittet, bei der Erläuterung der Befunde insbesondere im Falle der Erstdiagnose an den behandelnden Neurologen verwiesen werden. Die Übermittlung der Diagnose MS an den Patienten sollte durch den verantwortlichen Neurologen nach Integration aller Untersuchungsergebnisse inklusive des MRT-Befunds erfolgen Der schriftliche MRT-Befund sollte Angaben zu folgenden Punkten beinhalten (l " Tab. 4): 1. Anzahl und Grçße der Läsionen im T2-w-Bild (umschriebene vs. konfluierende Läsionen), 2. orientierende Lokalisation der Herde (z. B. infratentoriell, periventrikulär, subkortikal, Corpus callosum etc.) mit genauerer Lagebeziehung zu angrenzenden Strukturen, 3. Anzahl der kontrastmittelaufnehmenden Läsionen, 4. Anzahl der hypointensen T 1-w-Läsionen, 5. Hinweise auf eine Hirnvolumenminderung. Die Punkte 1 3 sind relevant für die Erfüllung der MR-Kriterien in der Diagnostik. Die Punkte 4 und 5 sind nicht gefordert, und deren Nachweis ist derzeit für klinische Aussagen nicht standardisiert bzw. evaluiert. Routine MR-Verlaufsuntersuchungen Dieses Protokoll sollte bei weiteren Untersuchungen von Patienten mit einer gesicherten MS ebenfalls angewandt werden, um technische Variabilität bei Verlaufsuntersuchungen zu minimieren. Hierbei sollte, wenn mçglich, auch eine vergleichende Beurteilung mit den Voruntersuchungen durchgeführt werden: 1. Anzahl und Lokalisation neuer T 2-Läsionen, 2. sich vergrçßernde (> 50%) Herde, 3. Anzahl neuer KM-aufnehmender Läsionen, 4. Anzahl der nicht KM-aufnehmenden T 1-w-hypointensen Läsionen, 5. Hinweis auf die Vergleichbarkeit mit der Vor-MRT in methodischer und technischer Hinsicht. Grundlegende Aspekte zur MR-Untersuchung E Neben der geforderten Standardisierung der MR-Sequenzen, der Schichtführung und des Untersuchungsablaufs ist in der Regel bei jeder Untersuchung eine KM-Gabe notwendig. E Die Frequenz der MR-Untersuchungen ergibt sich bei Patienten mit CIS aus den MR-Diagnosekriterien [1, 2]. Bei gesicherter MS-Diagnose ist der Wert eines regelmäßigen MR-Monitorings oder eines MR-Therapiemonitorings trotz teilweise breiter Anwendung nach wie vor umstritten. E Die MR-Untersuchung der gesamten Spinalachse kann wichtige Bausteine zur Diagnosesicherung beitragen; so kçnnen die notwendige Anzahl der geforderten Herde erreicht und andere pathologische Prozesse differenzialdiagnostisch abgegrenzt werden. Daten zur prognostischen Aussagkraft wie z.b. bei der initialen zerebralen Bildgebung liegen für spinale Untersuchungen nicht vor. Ziel dieses Beitrags ist die Darstellung eines standardisierten, einfachen und zeitsparenden Vorgehens, das ein Optimum an Sensitivität und Spezifität für Diagnose und Verlaufsbeobachtung unter Routinebedingungen ermçglicht. Erreicht ist das Ziel erst, wenn ein lebendiger Dialog zwischen den behandelnden Neurologen, Radiologen und Neuroradiologen entsteht. Neue, bisher noch nicht für die Routine validierte MR-Untersuchungsverfahren versprechen durchaus eine Verbesserung für unser Verständnis der MS und differenzierte therapeutische Entscheidungen, sind aber nicht Gegenstand der hier zusammengefassten Empfehlungen (l " Tab. 4). Glossar CIS = clinically isolated syndrome (Klinisch isoliertes Syndrom) Dual Spin Echo = Sequenztechnik mit Auslese von 2 Echozeiten FA = flip angle (Flip-Winkel) FLAIR = Fluid Attenuated Inversion Recovery FSE = Fast Spin Echo Gd = Gadoliniumchelat KM = Kontrastmittel MLF = Mediales Längsbündel MRT = Magnetresonanztomografie MS = Multiple Sklerose MT = Magnetisierungstransfer PD-w = Protonendichte gewichtet SE = Spin Echo STIR = Short Tau Inversion Recovery T1-w = T 1-gewichtet T2-w = T 2-gewichtet TE = Echozeit TI = Inversionszeit TR = Repetitionszeit TSE = Turbo Spin Echo Institute 1 Neurologische Universitätsklinik, Otto-von-Guericke-Universität, Deutschland 2 Klinische Abteilung für Allgemeine Neurologie, Medizinische Universität Graz, Österreich 3 Neurologische Klinik, Universitätsspital Basel, Schweiz 4 Abteilung Neuroradiologie, Universitätsspital Basel, Schweiz 5 Division of Neurology, Dept of Medicine, University of British Columbia, Canada 6 Neurologische Klinik und Poliklinik des Universitätsklinikum Würzburg, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Deutschland 7 Abteilung Neuroradiologie, Universitätsklinikum Heidelberg, Deutschland Literatur 1 McDonald WI, Compston A, Edan G et al. 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