Neuro-Onkológia Tudományos Fórum 2007. október 5-6. Balatonfüred Funkcionális képalkotó vizsgálatok. Dr. Martos János Ph.D. Budapest, Országos Idegsebészeti Tudományos Intézet
Neuroradiológiai vizsgáló módszerek MR CT Rtg. DSA Morfológiai vizsgálatok: nativ, CE!!!, mpl, 3D, CTA, sztereotaxiás Dinamikus vizsgálatok: dinamikus CT perfúziós CT Osteogrammok Vérellátás Morfológiai vizsgálatok: T1s, T2s, Pd, FLAIR, Ge, CE!!!, MRA, DW, MR-traktogr. Dinamikus vizsgálatok: dinamikus MR perfúziós MR Funkcionális vizsgálatok: BOLD Molekuláris vizsgálatok: MR spektroszkópia UH NM Transfonticularis, transcraniális SPECT, PET
Az MR által szolgáltatott funkcionális információk T2-súlyozott T1-súlyozott Protondenzitás MR angiography Kinematic MRI Dynamic MR Perfusion MR MR spectroscopy Diffusion MR BOLD effect - fmri
Multiparametrikus képalkotás Proton képalkotás T1-súlyozott T2-súlyozott Protondenzitású FLAIR T1-súlyozott T2-súlyozott
T2 hyperintenzitás Acut Disseminalt Encephalitis Infarctus Metastasis Astrocytoma Vasogén ödéma Cytotoxikus ödéma Demyelinizáció Cysta Gliosis Gliomatosis SM JCD
A szekvencia szerepe a hematoma kimutatásában CSE FSE Korai subacut ICH CSE FSE GE
Kontrasztanyag Kontraszthalmozás Dignitás? A kontraszthalmozás feltételei: A vér-agy gát sérülése Neovaszkularizáció mértéke (növekedési ráta) Az intersticiális tér megfelelő nagysága (cellularitás) A kontrasztanyag megfelelő vérkoncentrációja (dózis) Megfelelő időtartam a kontrasztanyag halmozásához Megfelelő szekvencia és képfelbontás
Funkcionális és molekuláris képalkotás Malignus astrocytoma <> Karcinóma metasztázis Law M,et al., Radiology, 2002 High grade Met. rcbv 1.31 +/- 0.97 0.39 +/- 0.19 Cho / Cr 2.28 +/- 1.24 0.76 +/- 0.23 Benignus astrocytoma <> Glioblastoma multiforme Yang D, et al., Neuroradiology, 2002 Low grade High grade ADC 1.28 0.15x10(-3) 0.92 0.27x10(-3) rcbv 1.74±0.57 6.10±3.98 Cho/NAA 1.65±1.37 5.90±2.62 Cho/Cr 1.84±1.20 4.73±2.22 NAA/Cr 1.65±1.61 0.40±0.06
Lactat MR spektroszkópia, spektroszkópiás képalkotás Choline Creatine NAA http://www.radsci.ucla.edu
Funkcionális MR BOLD Imaging Beszédaktíváció
Abscesus Glioblastoma Diffúzió súlyozott MR Gd b=1000 ADC
Diffúziós MR - ADC Gd T2-s Astrocytoma Az ADC a szürke- és fehérállomány-ban közel egyforma. Az astrocytoma területén a DWI gátolt diffúziót mutat, pedig az ADC nagy. (maradék T2, T2 shinethrough ) A B-lymphoma magas cellularitása miatt az ADC kicsi. Lymphoma DW1000 Gd ADC ADC T2-s Provenzale, 2006
ADC terápia indikátor A diffúzió növekedése a tumorban a pozitív terápiás válasz jele, ami általában korábban jelentkezik, mint a méretcsökkenés. Germinoma Brian Ross, University of Michigan
Diffúziós MR tumoroknál A nagy cellularitású tumorokban a diffúzió általában gátolt: Pl.: malignus gliomák, lymphoma, PNET. Általában a benignus daganatok ADC-je nagyobb a malignus daganatokénál. Az ADC nem tudja elkülöníteni a nem halmozó daganatokat az ödémától. A diffúziós anizotrópia lehet a tumor marker (biopsia célterülete, besugárzástervezés, neuronavigációs idegsebészet)
Diffúziós anizotrópia A fehérállományban a diffúzió 3 6 szoros a rostok irányában X Y Z
Trace diffúzió-súlyozott kép (DWI) 3 = D D D x * y * z
Diffúziós tenzor képalkotás (DTI) Jolesz, F. BrainVisa
Rostkövetés (Fiber tractography) http://www-sop.inria.fr/epidaure/personnel/pierre.fillard/gallery/
Tractography Jeff Berman, UCSF
Tractography gbl. epidermoid TLS. Benzinger, Mallinckrodt Institute of Radiology, Washington University School of Medicine
Diffúziós (relatív) anizotrópia Diffúz axonális lézió A fehérállomány rostos rendezett szerkezetének megbomlása: - fehérállományi elváltozások - trauma - tumorok Huisman, 2004
A tumorok frakcionált anizotrópiája (FA) Fiber Density Index (FDi) Anisotropy index (Ai) Fractional anisotropy (FA) Gbl. Gbl. adeno cc met. (Roberts, 2005) Tsuchiya, 2005
Perfúziós MR Gd kontrasztanyag passzázs DCE-MRI, dynamic contrast-enhanced (T1-weighted) DSC-MRI, dynamic susceptibility contrast (T2*-weighted) Arterial spin labeling (ASL)
Dynamikus MR Gbl. 1. natív 2. 30 mp 3. 60 mp 4. 90 mp 5. 120 mp 6. 5 perc A. Nabavi, et al., Automedica, 2001 (Jolesz)
Perfúziós MR I.v. Gd-kontrasztanyag T2*-súlyozott szeletsorozat Malignus glioma Wong, et al., 2000
Spin jelöléses perfúziós MR arterial spin labeling (ASL) Regional Perfusion Imaging (RPI) Hendrikse, 2004
Perfúziós MR tumorokban Law, et al., 2002 Malignus astrocytoma: rcbv = 1,31 +/- 0,97 Karcinóma metasztázis: rcbv = 0,39 +/- 0,19 Yang, et al., 2002 Benignus astrocytoma: rcbv = 1,74 +/- 0,57 ADC = 1,28 +/- 0,15 * 10(-3) Glioblastoma multiforme: rcbv = 6,10 +/- 3,98 ADC = 0,92 +/- 0,27 * 10(-3) Malignus astrocytoma Nem halmozó glioma Wong, et al., 2000
Perfúziós MR tumorokban A III. rcbv gbl. rec 1. 2. 1. volume transfer constant (K trans ) 2. rcbv Provenzale, 2006
Perfúziós CT Dinamikus - funkcionális CT MTT TP CBF = CBV / MTT CBF TP
Perfúziós CT Komplex stroke MSCT kivizsgálás: 1. Natív sorozat 2. Ha vérzés van vége 3. Egyébként: 4. CTP 5. CTA Összesen: 10 15 perc MSCT perfúzió: 20-80 mm volumen 40 ml kontrasztanyag 4 6 ml/sec 4 sec késleltetés 40 sec scan idő Ischemiás terület, ha MTT 50%-nál hosszabb, mint az ellenoldalon Az ischemiás területen belül infarktus, ha - CBV < 2ml/100g - penumbra, ha CBV > 2ml/100g Wintermark, 2005
Funkcionális CT Kontrasztanyag kiszivárgás, permeabilitás, vér-agy gát sérülés malignitás CTP: CBV: CBF: TP: MTT: PS: CT perfusion cerebral blood flow cerebral blood volume time to peak mean transit time permeability surface CT-PBV: CT perfused blood volume map CT-PS: CT permeability surface area map
Vér volumen - permeabilitás A II. A III. Lymphoma Lymphomatosis P Schramm, Heidelberg
Köszönet a meghallgatásért!