Grundlagen der 1H-MR-Spektroskopie intrakranieller Tumoren

Zusammenfassung

Diagnostische Wertigkeit: Werden definierte Qualitätsstandards bei der Festlegung des Messvolumens und der lokalen Feldhomogenität eingehalten, kann die ¹H-MR-Spektroskopie als sehr nützliches Werkzeug zur Diagnostik und Verlaufskontrolle intrakranieller Tumoren eingesetzt werden. Mit der ¹H-MR-Spektroskopie gelingt in der Regel eine Differenzierung zwischen hirneigenen Tumoren und Metastasen. Zudem ist eine relativ zuverlässige Graduierung der Gliome möglich. Andere Kontrastmittel aufnehmende Läsionen wie akute Entzündungen können von Tumoren unterschieden werden. Problematisch ist allerdings die eindeutige Differenzierung verschiedener Gliome gleicher Graduierung. Bei kleinen Volumina (≤1,5 ml) sind für ein ausreichendes Signal-Rausch-Verhältnis sehr lange, im klinischen Routinebetrieb nicht akzeptable Messzeiten erforderlich.

Künftige Entwicklungen: Die Einführung von 3-T-MR-Geräten, der Einsatz von Mehrkanaloberflächenspulen und schnellen MRS-Sequenzen werden zu einer erheblichen Verkürzung der Untersuchungszeit bei gleichem Signal-Rausch-Verhältnis führen. Insbesondere die Messzeit für die spektroskopische Bildgebung wird so weit reduziert werden können, dass sie zukünftig in Standarduntersuchungsprotokolle integriert werden kann. Für die Interpretation der gewonnenen Spektren sollte auf größere Datenbanken zurückgegriffen werden. Dies gilt vor allem, wenn die Diagnose nicht auf der Änderung eines einzelnen Signals, sondern des spektralen Musters beruht (d. h. einer spezifischen gleichzeitigen Änderung mehrerer Signale).

Abstract

Diagnostic Potential: ¹H-MR spectroscopy provides a useful tool for diagnosis and follow-up of intracranial tumors if defined standards regarding the determination of the region of interest and local homogeneity of the magnetic field can be accomplished. Often, ¹H-MR spectroscopy enables differentiation of gliomas from metastasis. In addition, grading of gliomas is quite reliable. Other lesions with enhancement of contrast media like infections can be distinguished as well, while differentiation of various gliomas with the same grading is demanding. For small lesions (≤ 1.5 ml), the signal-to-noise becomes a limiting factor requiring examination times inapplicable for clinical use.

Future Developments: Introduction of 3T-MR scanners, use of phased array surface coils, and fast MRS sequences will further reduce the time for spectroscopic examinations without a significant loss of the signal-to-noise ratio. This is crucial for application of spectroscopic imaging techniques, where the required measurement time has to be cut to a level which allows integration of this procedure in routine imaging protocols. In any case, substantial databases are required for interpretation of spectra, especially if the diagnosis is rather based on pattern analysis (i. e. simultaneous change of several metabolites) than on the intensity change of a single metabolite signal.