MAGYAR ONKOLÓGIAVol 58, No. 4, 2014

 Közlemény

Új lehetőségek, MRI-biomarkerek a fej-nyaki daganatok értékelésében

Gődény Mária1, Léránt Gergely1

1Radiológiai Diagnosztikai Osztály, Országos Onkológiai Intézet, Budapest
2Department of Postgraduate Education and Scientific Research, University of Medicine and Pharmacy, Tirgu Mures, Romania

A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) utóbbi években tapasztalható gyors fejlődése egyrészt a terápia igénye szerint, másrészt a technikai lehetőségek alapján új perspektívát nyitott az onkológiai képalkotásban. Fej-nyaki daganatoknál a szervmegtartó terápiás protokollok bevezetésével a képalkotók szerepe még fontosabbá vált. Az új terápiás módozatok (a sugárterápia fejlődésével, új kemoterápiás protokollok bevezetésével) a még pontosabb anatómiai információ mellett több tumorkarakterisztikus és prognosztikai információt igényelnek. A magas térerejű (3 Tesla) berendezéseken készülő multiparametrikus anatómiai és funkcionális MR-vizsgálatok tumorra specifikus MRI-biomarkereket határoznak meg, a paraméterek kvantitatív változásait vizsgálják és a terápia hatékonyságáról korán tájékoztatnak. A diffúziósúlyozott MRI (DW-MRI) sejtszintű információval szolgál, a sejtsűrűségről és a sejtmembrán integritásáról tájékoztat. A módszer magas specifitása, magas negatív prediktív értéke alkalmassá teszi a tumor kimutatására. A diffúziógátlás mértéke ADC (apparent diffusion coefficient) értékkel mérhető, mely a mágneses tér erősségétől független. Az irodalomban a DW-MRI pontosságát 90% körül határozzák meg, a benignus-malignus tumor elkülönítésének ADC-határértékét 0,700–1,200×10–3 mm2/s egységben közlik, de nincs közösen elfogadott ADC-küszöbérték a benignus és malignus szövetek elkülönítésére. A dinamikus kontraszthalmozó MRI (DCE-MRI) az angiogenezisről tájékoztat, a szövetek vaszkularizációjáról informál. A neoangiogenezis megváltoztatja a fiziológiás áramlási paramétereket, s ennek révén az MR-vizsgálat kontraszthalmozásának változását eredményezi. A magas malignitású vagy előrehaladott stádiumú tumorok megnövekedett vérvolumene, érfal-permeabilitása és a fokozott perfúzió szemikvantitatív vagy kvantitatív módon elemezhető. A mágneses rezonancia spektroszkópiás képalkotás (MRSI) molekuláris szinten biokémiai analízist tesz lehetővé. Az eredmények biztatóak, bár további kutatás szükséges arra vonatkozóan, hogy vajon az MRSI alkalmas-e arra, hogy kimutasson vagy kizárjon rákos elváltozást olyan esetekben is, amikor a konvencionális MRI és az egyéb funkcionális képalkotó módszerek nem tudnak állást foglalni. A funkcionális MR-képalkotás fontosságát számos tanulmány demonstrálja a fej-nyaki régióban a benignus-malignus tumorok elkülönítésében, a sugárterápiára, kemoterápiára adott válaszreakció mérésében, a reziduális vagy recidív tumor kimutatásában, valamint perfúziós és diffúziós adatok prognosztikai szerepében. Nehézséget jelent, hogy a benignus és a malignus elváltozások között átfedés van, és hogy a funkcionális MR-mérések rutindiagnosztikába való bevezetése napjainkban is validálás alatt van. A funkcionális MR-mérések a magas minőséget biztosító multiparametrikus MRI-nek hasznos alkotói, azáltal, hogy fontos kiegészítő biológiai, molekuláris információval szolgálnak, segítve a magas felbontású anatómiai képalkotást. Magyar Onkológia, Vol 58, Nr. 4, 269-280, 2014

Kulcsszavak: funkcionális MRI; diffúziósúlyozott MRI; dinamikus kontrasztos MRI; MR-spektroszkópia; MR-biomarker

New opportunities, MRI biomarkers in the evaluation of head and neck cancer. Magnetic resonance imaging (MRI) has developed rapidly during the past few years and, according to the needs of therapy, has opened new perspectives in oncologic imaging with better and better realization of the latest technological advances. After the introduction of „organ preservation” protocols the role of imaging has become more important. New therapeutic methods (improvement in radiation therapy and chemotherapy) need better tumor characterization and prognostic information along with the most accurate anatomical information. Multiparametric anatomical and functional MR imaging (MM-MRI) using high magnetic field strength (3 Tesla) are useful in determining tumor-specific MRI biomarkers and in evaluating the changes in these parameters during therapy to provide early assessment of the therapeutic response. Diffusion-weighted MRI (DW-MRI) provides information at the cellular level about cell density and the integrity of the plasma membrane. DW-MRI shows potential in improving the detection of cancer due to its high specificity and high negative predictive value. Quantification is performed using an apparent diffusion coefficient (ADC), the values are independent of the magnetic field strength. In the latest publications the accuracy of DW-MRI has been reported around 90% for the differentiation between malignant versus benign tumor using an ADC cut-off mean value of 0.700–1.200 10–3 mm2/s units, but no common threshold ADC value exists in clinical routine for the differentiation of malignant and benign tissues. Dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI), as a marker of angiogenesis, provides information about vascularization at the tissue level. Angiogenetic alterations cause changes in the parameters of vascular physiology (perfusion, blood volume, capillary permeability) and thus alter the contrast enhancement observed on contrast MRI. High-grade and/or advanced stage tumors are associated with increased blood volume, increased permeability and increased perfusion; the data can be evaluated using semiquantitative or quantitative methods. Magnetic resonance spectroscopic imaging (MRSI) provides biochemical analysis at the molecular level. The results are promising, although further studies are required to determine whether MRSI can be used to identify or exclude cancer within regions where the cancer is not evident on conventional MRI or with the other functional imaging methods. Some of the studies demonstrated the usefulness of these functional MRI methods also in the head and neck region to differentiate benign from malignant tumors, to quantify the response to radiation therapy and chemotherapy, to identify residual or recurrent tumor and to correlate the perfusion or diffusion data with prognosis. There are still some overlaps between benign and malignant changes, and the use of these functional MR measurements in routine diagnostics are still not fully validated today. Functional MR measurements are useful parts of the high quality multiparametric MRI, they offer important supportive biological and molecular information with the aid of high resolution morphological imaging. Hungarian Oncology, Vol 58, Nr. 4, 269-280, 2014

Keywords: functional MRI; diffusion-weighted MRI; dynamic contrast MRI; MR spectroscopy; MR biomarker


Beküldve: 2014. szeptember 24.; elfogadva: 2014. október 8.
Elérhetőség: Dr. Gődény Mária, Radiológiai Diagnosztikai Osztály, Országos Onkológiai Intézet, 1122 Budapest Ráth Gy. u. 7-9.; Tel: 36 1 224-8758, Fax: 36 1 224-8738; E-mail: godeny.maria@oncol.hu

Kattintson ide a teljes (PDF) változat letöltése végett!
ad