Verlaufsbeobachtung bestrahlter Hirnmetastasen mittels MR-Perfusionsbildgebung und ¹H-MR-Spektroskopie

Zusammenfassung

Hintergrund und Ziel. Die konventionelle MR-Bildgebung ist bei der Verlaufsbeurteilung bestrahlter Hirnmetastasen oftmals nicht in der Lage, zwischen transienten Bestrahlungsfolgen,Radionekrosen oder Progress zu unterscheiden.Zur Evaluation des relativen Blutflusses bestrahlter Hirnmetastasen werden MR-Techniken mit Blutbolusmarkierung verwendet.Die Ergebnisse werden mit Befunden der Single-Voxel-¹H-MR-Spektroskopie (¹H-MRS) und der spektroskopischen Bildgebung (¹H-SI) verglichen.

Patienten und Methoden. Bei 2 Patienten wird der Verlauf des relativen Blutflusses der Metastasen nach Strahlenbehandlung (20 Gy/80%-Isodose) an einem 1,5-T-MR-Tomographen in bis zu 5 Kontrollmessungen demonstriert. Relative Blutflusswerte in grauer (P_GHS) und weißer Hirnsubstanz (P_WHS) und den Metastasen (P_Met) wurden mit den MR-Blutbolusmarkierungstechniken ITS-FAIR und Q2TIPS bestimmt.Zusätzlich wurde eine ¹H-MRS (PRESS) durchgeführt.

Ergebnisse. Bei beiden Patienten mit initial hyperperfundierten Metastasen (P_Met/P_GHS >1) zeigte eine Abnahme des relativen Blutflusses nach Bestrahlung ein Ansprechen auf die Therapie an – selbst wenn das kontrastmittelaufnehmende Volumen zunahm – wohingegen ansteigende relative Blutflusswerte einen Progress der Metastase anzeigten. Dies wurde durch MR-Verlaufsuntersuchungen und ¹H-MRS/SI bestätigt.

Schlussfolgerung. Die Blutbolusmarkierungstechniken ITS-FAIR und Q2TIPS erlauben die Bestimmung des relativen Blutflusses bestrahlter Hirnmetastasen.Veränderungen des relativen Blutflusses können nach Strahlentherapie beobachtet werden.Die beiden Fälle liefern erste Hinweise für einen möglichen Nutzen der MR-Perfusionsbildgebung und ¹H-MRS/SI bei der Unterscheidung zwischen Strahlenfolgen und Tumorprogress.

Abstract

Purpose. In follow-up examinations of irradiated brain metastases conventional contrast-enhanced morphological MR imaging is often unable to distinguish between transient radiation effects, radionecrosis,and tumor recurrence.To evaluate changes of relative cerebral blood flow (rCBF) in irradiated brain metastases arterial spin-labeling techniques (ASL) were applied and compared to the outcome of ¹H MR spectroscopy and spectroscopic imaging (¹H MRS, SI).

Patients and methods. In 2 patients follow-up examinations of irradiated brain metastases were performed on a 1.5-T tomograph (average single dose: 20 Gy/80% isodose). Relative CBF values of gray matter (GM), white matter (WM),and metastases (Met) were measured by means of the ASL techniques ITS-FAIR and Q2TIPS. ¹H MRS was performed with PRESS 1500/135.

Results. In both patients with initially hyperperfused metastases (Met/GM >1) the reduction of rCBF after stereotactic radiosurgery indicated response to treatment – even if the contrast-enhancing region increased – while increasing rCBF values indicated tumor progression.The findings were confirmed by ¹H MRS, SI and subsequent follow-up.

Conclusion. The ASL techniques ITS-FAIR and Q2TIPS are able to monitor changes of rCBF in irradiated brain metastases.The two cases imply a possible role for ASL-MR perfusion imaging and ¹H MR spectroscopy in differentiating radiation effects from tumor progression.