MRT bei MS - cme.medlearning.de · Noyes K & Weinstock-Guttman B. Impact of diagnosis and early...

MRT bei MS

CME 1: MRT zur Diagnose der MS

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Diagnose der MS: Einleitung

Die frühzeitige Diagnose hat eine entscheidende Bedeutung für

die Folgemorbidität von MS-Patienten

MS verursacht bereits ab Erkrankungsbeginn eine im Verlauf zunehmende

Krankheitslast.

Kognitive Veränderungen treten früh im Krankheitsverlauf auf.

Große randomisierte Studien zeigten, dass der frühe Therapiebeginn die

Krankheitsaktivität nachweisbar mindert.

Die frühe Diagnose und Therapie sind ausschlaggebend für die Prognose.

Noyes K & Weinstock-Guttman B. Impact of diagnosis and early treatment on the course of multiple sclerosis. Am J Manag Care. 2013;19(17

Suppl):s321-31

Linker R et al. „Time is brain“ bei der schubförmigen Multiplen. Nervenarzt. 2015;86:1528-1537

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Krankheitslast.


Große randomisierende Studien zeigten, dass der frühe Therapiebeginn die




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Eine zu späte oder nicht ausreichende Behandlung kann für MS-Patienten erhebliche

Konsequenzen haben: Die MS verursacht bereits ab Erkrankungsbeginn eine im Verlauf

zunehmende erhebliche Krankheitslast in Form von fokalen Hirnparenchymläsionen,

subtilen in der MRT nicht offensichtlichen Parenchymschäden und axonalem Verlust.

Neben Mobilitätseinschränkungen bewerten Patienten mit einer MS-Dauer unter 5 Jahren

vor allem Einschränkungen der Sehfunktion, Fatigue und kognitive Defizite als gravierend.

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Krankheitslast.


Große randomisierende Studien zeigten, dass der frühe Therapiebeginn die




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In neuropsychologischen Tests zeigen sich bei über der Hälfte der Patienten bereits zum

Zeitpunkt der klinischen Erstmanifestation kognitive Einschränkungen. Vor allem bei Verläufen

mit rascher Progression der Behinderung gemessen anhand der Expanded Disability Status

Scale (EDSS) sind kognitive Veränderungen früh zu beobachten.

Irreversible axonale Schäden sind bereits in frühen Phasen der Erkrankung nachweisbar. Die

fokale entzündliche Aktivität und diffuse Neurodegeneration führen ab Erkrankungsbeginn zu

potenziell irreversiblen Schäden im Zentralnervensystem und zu bleibender Behinderung.

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Krankheitslast.


Große randomisierte Studien zeigten, dass der frühe Therapiebeginn die




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Große randomisierte Phase-III-Studien zur Frühtherapie der schubförmigen MS mit IFN-β-

Präparaten zeigten konsistent, dass der Beginn einer Basistherapie mit einem

verlaufsmodifizierenden Medikament unmittelbar nach der klinischen Erstmanifestation der

Erkrankung die Wahrscheinlichkeit eines zweiten klinischen Schubes signifikant reduziert

und die in der MRT nachweisbare Erkrankungsaktivität vermindert.

Die frühzeitige Detektion von Krankheitsaktivität und die zeitnahe Intervention bzw.

Therapieoptimierung sind ausschlaggebend für die langfristige Prognose.

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Diagnose der MS: Stellenwert der MRT

Die hohe Sensitivität der MRT trägt entscheidend zur frühen

Diagnose der MS bei

Basierend auf der hohen Sensitivität der MRT wurden die diagnostischen Kriterien

revidiert und vereinfacht (revidierte McDonald-Kriterien 2010).

Die MRT-Kriterien zur MS-Diagnose basieren auf der Präsenz von fokalen Läsionen

in der weißen Substanz, die als MS-typisch gelten, und anhand von konventionellen

MRT-Techniken darstellbar sind, wie

T1-gewichtete MRT (T1-w MRT) mit oder ohne Kontrastmittelverstärkung

T2-gewichtete MRT (T2-w MRT)

T2-gewichtete FLAIR-MRT

Polman CH et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol. 2011; 69: 292–302

DGN-Leitlinie zur Diagnose und Therapie der Multiplen Sklerose 2012 (http://www.dgn.org/leitlinien/11-leitlinien-der-dgn/2333-ll-31-2012-diagnose-

und-therapie-der-multiplen-sklerose )

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Diagnose der MS: Stellenwert der MRT

Die hohe Sensitivität der MRT trägt entscheidend zur frühen

Diagnose der MS bei

Basierend auf der hohen Sensitivität der MRT wurden die diagnostischen Kriterien

revidiert und vereinfacht (revidierte McDonald-Kriterien 2010).

Die MRT-Kriterien zur MS-Diagnose basieren auf der Präsenz von fokalen Läsionen

in der weißen Substanz, die als MS-typisch gelten, und anhand von konventionellen

MRT-Techniken darstellbar sind, wie

T1-gewichtete MRT (T1-w MRT) mit oder ohne Kontrastmittelverstärkung


T2-gewichtete FLAIR-MRT

Die MRT hat einen zentralen Stellenwert bei der Diagnose der MS.

Die hohe Sensitivität der MRT trägt entscheidend zur frühen Diagnose der MS bei. Der

Nachweis der subklinischen Krankheitsaktivität in der MRT kann die klinische Sicherung

eines zweiten Schubs ersetzen und erlaubt damit die frühe Diagnose bereits zum Zeitpunkt

eines ersten Schubes.

Im Jahr 2010 erfolgte die zweite Revision der McDonald-Kriterien für die Diagnose der MS

(Polman et al. 2011). Basierend auf der hohen Sensitivität der MRT wurden die

diagnostischen Kriterien für den Nachweis der zeitlichen und der örtlichen Dissemination

vereinfacht, wodurch die Anwendbarkeit in der klinischen Praxis erleichtert wird.

Polman CH et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol. 2011; 69: 292–302

DGN-Leitlinie zur Diagnose und Therapie der Multiplen Sklerose 2012 (http://www.dgn.org/leitlinien/11-leitlinien-der-dgn/2333-ll-31-2012-diagnose-

und-therapie-der-multiplen-sklerose )

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Diagnose-Kriterien für Multiple Sklerose

2010 Revision der McDonald-Kriterien

Vorrausetzungen:

Eine typische klinische Präsentation

Differentialdiagnosen negativ

a Gadolinium enhancement of lesions is not required for DIS

b If a subject has a brainstem or spinal cord syndrome, the symptomatic lesions are excluded from the Criteria and do not contribute to lesions

count

MRI = magnetic resonance imaging; DIS = lesion dissemination in space; DIT = lesion dissemination in time; CNS = central nervous system

Kriterien zum Nachweis der

räumlichen Dissemination

≥ 1 T2-Läsionena in mindestens 2 von

4 ZNS-Bereichen:

• Periventrikulär

• Juxtakortikal

• Infratentorial

• Spinalb

Kriterien zum Nachweis der zeitlichen

Dissemination

1. Eine neue T2 und/oder Gadolinium-

aufnehmende Läsion im Follow-up-MRT, im

Vergleich zum Ausgangs-MRT, unabhängig

vom Zeitpunkt der Anfertigung des Ausgangs-

MRT

2. Gleichzeitiges Auftreten von

asymptomatischen Gd-aufnehmenden und

nicht Gd-aufnehmenden Läsionen zu einem

beliebigen Zeitpunkt

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(wird nicht gewertet bei Hirnstamm-

oder spinalen Symptomen).

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Vorrausetzungen:





count





4 ZNS-Bereichen:


• Juxtakortikal

• Infratentorial

• Spinalb


Dissemination





MRT





Nach einem ersten Krankheitsschub kann bereits eine einzige MRT-Aufnahme für die

Diagnose MS ausreichen.

Gemäß den revidierten Diagnose-Kriterien reicht eine einzige MRT-Untersuchung zum

Zeitpunkt der Erstsymptomatik für den Nachweis der örtlichen und der zeitlichen

Dissemination aus, falls die folgenden beiden Grundvoraussetzungen erfüllt sind:

1. Es handelt sich um ein typisches klinisches Syndrom.

2. Die vorhergehende differentialdiagnostische Abklärung war negativ.

Die Diagnose einer MS kann gestellt werden, wenn nach einem ersten Krankheitsschub

klinisch nachweisbare Auffälligkeiten in mindestens einem Funktionssystem bzw. durch

Untersuchung der visuell evozierten Potenziale (VEP) vorliegen und sich zusätzlich 2 oder

mehr charakteristische Läsionen in der initialen MRT finden. Polman CH et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol . 2011; 69: 292–302

DGN-Leitlinie zur Diagnose und Therapie der Multiplen Sklerose 2012 (http://www.dgn.org/leitlinien/11-leitlinien-der-dgn/2333-ll-31-2012-diagnose-und-therapie-der-multiplen-

sklerose )

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Vorrausetzungen:





count





4 ZNS-Bereichen:


• Juxtakortikal

• Infratentorial

• Spinalb


Dissemination





MRT





Das erforderliche Kriterium der

zeitlichen Dissemination ist erfüllt,

wenn

• eine neue T2- und/oder

(asymptomatische) Gadolinium-

aufnehmende Läsion in einer zweiten

MRT- Vergleichsuntersuchung nach

Auftreten der ersten klinischen

Beschwerden vorliegt oder

• gleichzeitig eine asymptomatische

Kontrastmittel-aufnehmende und eine

asymptomatische nicht-Kontrastmittel-

aufnehmende Läsion vorliegen. Polman CH et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the

McDonald criteria. Ann Neurol . 2011; 69: 292–302

DGN-Leitlinie zur Diagnose und Therapie der Multiplen Sklerose 2012

(http://www.dgn.org/leitlinien/11-leitlinien-der-dgn/2333-ll-31-2012-diagnose-und-

therapie-der-multiplen-sklerose )

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Vorschlag zur Modifikation der

MS-Diagnose-Kriterien


Dissemination bleiben unverändert.

Veränderte Kriterien der räumlichen

Dissemination:

Erhöhung der Anzahl der beteiligten ZNS-Bereiche

von 4 auf 5 Bereiche.

Erhöhung der Anzahl der Läsionen im

periventrikulären Bereich von ≥1 auf ≥3.

Läsionen im Sehnerv-Bereich werden miterfasst.

Symptomatische und asymptomatische Läsionen

werden nicht unterschieden.

Symptomatische Läsionen (Hirnstamm-,

Rückenmarks-Syndrom, Opikusneuritis) werden

miterfasst.

Kombinierter kortikaler/juxtakortikaler Bereich

Modifizierte Kriterien zum

Nachweis der räumlichen

Dissemination

Läsionen in mindestens 2

von 5 ZNS-Bereichen:

• Periventrikulär ≥3 Läsionen

• Infratentorial ≥1 Läsion

• Spinal ≥1 Läsion

• Sehnerv ≥1 Läsion

• Kortikal/juxtakortikal ≥1 Läsion

MAGNIMS-Workshop Mailand, 2015

Filippi M et al. MRI criteria for the diagnosis of multiple sclerosis: MAGNIMS consensus guidelines. Lancet Neurol. 2016;15(3):292-303

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Dissemination:










miterfasst.




Dissemination










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Vorschlag für eine erneute Revision der McDonald-Kriterien 2010 des MAGNIMS-

Experten-Komitee

Im Rahmen des internationalen MAGNIMS Workshops in Mailand 2015 wurden neue

Daten und Erkenntnisse aus der MRT-Bildgebung diskutiert mit dem Ziel, die MS-

Diagnose-Kriterien weiter zu verbessern. Die Ergebnisse des MAGNIMS-Workshops

wurden kürzlich veröffentlicht. (Fillippi et al. 2016).






Dissemination:










miterfasst.




Dissemination










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• Für die räumliche Dissemination wird in

diesem Vorschlag die Anzahl der

unterschiedlichen beteiligten Hirnregionen

von 4 auf 5 erhöht. Demnach sollten

mindestens 2 Läsionen in den folgenden

Hirnregionen nachgewiesen werden:

• Periventrikulär (≥3 Läsionen)

• Infratentorial (≥1 Läsion)

• Spinal (≥1 Läsion)

• Sehnerv (≥1 Läsion)

• Kortikal/juxtakortikal (≥1 Läsion)

• Die Anzahl der nötigen Läsionen der

periventrikulären Region wurde von 1 auf 3

erhöht, da zufällige periventrikuläre

Läsionen bei gesunden Personen

vorkommen können oder bei Patienten mit

anderen neurologischen Erkrankungen, wie

z.B. bei bis zu 30% der Patienten mit

Migräne.

• Läsionen in der Sehnerv-Region sollten als

Beteiligung einer zusätzlichen ZNS-Region

zu den Kriterien der räumlichen

Dissemination gezählt werden.

• Der kombinierte Begriff kortikal/juxtakortikal

wird empfohlen, um das Konzept der

juxtakortikalen Läsionen zu erweitern, so

dass alle unterschiedlichen kortikalen

Läsionstypen miteinbezogen werden.

• Bei Patienten mit einem Hirnstamm- oder

Rückenmarks-Syndrom werden

symptomatische Läsionen nicht

ausgeschlossen, sondern mitgezählt.

• Die Kriterien für die zeitliche Dissemination

sollen dagegen unverändert bestehen

bleiben. Allerdings handelt es sich hierbei

um einen Revisionsvorschlag, der zur

Diskussion steht, aber noch keine klinisch-

praktische Relevanz hat.


Die Signalintensitäten der Läsionen in T1-gewichteten Bildern variieren von

hellgrau bis schwarz

Dauerhaft dunkle (hypointensive) Läsionen ("Black Holes") erlauben die

Abschätzung des Schweregrades der Gewebezerstörung.

Typische akute entzündliche ödematöse Veränderungen sind transiente

Phänomene, die von chronischer Hypointensität unterschieden werden.

Limmroth V & Sindern E. Multiple Sklerose. Thieme, Stuttgart, 2004

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Die Signalintensitäten der Läsionen in T1-gewichteten Bildern variieren von

hellgrau bis schwarz

Dauerhaft dunkle (hypointensive) Läsionen ("Black Holes") erlauben die

Abschätzung des Schweregrades der Gewebezerstörung.

Typische akute entzündliche ödematöse Veränderungen sind transiente

Phänomene, die von chronischer Hypointensität unterschieden werden.


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In der T1-w MRT werden wasserreiche Gewebe-Anteile dunkel dargestellt.

Die Darstellung verschiedener Gewebetypen in der MRT beruht auf den Unterschieden der

Protonendichte bzw. vereinfacht gesagt auf Unterschieden des Wasseranteils. Je weniger

Gewebestrukturen vorhanden (und je höher der Anteil des extrazellulären Wassers) sind,

desto dunkler werden diese Bereiche in der T1-w MRT. Läsionen in T1-gewichteten

Aufnahmen, die sich von der weißen Substanz abzeichnen, werden auch als „Black Holes“

bezeichnet.

Während in T2-gewichtete Aufnahmen keine derartige Differenzierung des Ausmaß der

Gewebezerstörung in MS-Läsionen möglich ist, kann diese auf T1-gewichteten Bildern

abgeschätzt werden.


T2-Läsionen werden hyperintens (hell) dargestellt.

Mit der T2-Gewichtung lassen sich Läsionen mit hoher Sensitivität darstellen, aber

die Spezifität ist gering

T2-Läsionen korrelieren mit akuten und chronisch aktiven entzündlichen als auch

mit inaktiven MS-Plaques.

FLAIR-Sequenzen sind hilfreich, um ventrikel- oder kortexnahe T2-Läsionen zu

identifizieren.

Protonendichte-gewichtete (PD-w) MRT-Aufnahmen sind hilfreich, um

periventrikuläre T2-Läsionen von Liquor zu unterscheiden.


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identifizieren.




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Akute und chronische Läsionen werden in der T2-w MRT als hellere hyperintense

Bereiche dargestellt. Ein MS-typisches T2-gewichtetes MRT zeigt im transversalen Bild

ovale meist relativ scharf begrenzte Läsionen.








identifizieren.




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Die Technik der Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR) ermöglicht es, in T2-

gewichteten MRT-Bildern, das helle Liquorsignal effektiv zu unterdrücken und Läsionen in

ventrikel- oder kortexnahen Bereichen leichter zu identifizieren.

Auch in den Protonendichte-gewichteten (PD-w) MRT-Aufnahmen ist die Detektion von

ventrikel- und kortexnahe Läsionen einfacher als in T2-gewichteten Bildern.

T1-Läsionen korrelieren mit Gewebedestruktionen

Die MRT kann wesentliche pathologische Veränderungen bei der

MS darstellen

Insbesondere anhand von T1-gewichteten Aufnahmen kann das Ausmaß an

Gewebedestruktion differenziert werden.

In der T1-gewichteten MRT-Aufnahme (nächstes Slide, Bild rechts) sind 3

unterschiedliche hypointense T1-Läsionen zu erkennen (durch Pfeile markiert). Die

Läsion mit der deutlichsten Hypointensität befindet sich dorsal des Hinterhorns des

rechten Seitenventrikels (Nr. 3). Diese Läsion weist die massivste Gewebe-

destruktion auf (90%), wie histopathologischen Korrelate einer Postmortem-Studien

zeigten (van Wasberghe et al. 1999).

Die MRT-Aufnahme links zeigt dagegen die korrespondierende Protonendichte-

gewichtete MRT-Aufnahme mit hyperintensen T2-Läsionen, die zwar sensitiv sind,

aber nicht mit der Krankheitsprogression korrelieren.

Brueck W et al. Inflammatory central nervous system demyelination: correlation of magnetic resonance imaging findings with lesion pathology.

Ann Neurol. 1997;42(5):783-93

van Waesberghe JH et al. Axonal loss in multiple sclerosis lesions: magnetic resonance imaging insights into substrates of disability. Ann Neurol.

1999 ;46(5):747-54

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40%

50%

90%

deutlich hypointens

gering hypointens

1

2

3

T1w MRTPD-w MRT

van Waesberghe JH et al. Axonal loss in multiple sclerosis lesions: magnetic resonance imaging insights into substrates of

disability. Ann Neurol. 1999;46(5):747-54

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Postmortem- und experimentelle Studien ergaben einen starke Korrelation

zwischen der Hypointensität der T1-Läsionen und dem Anteil der

Gewebedestruktion (Brück et al. 1997; van Wasberghe et al. 1999).

Differentialdiagnostisch kann dies auch von Bedeutung sein, denn bei

altersbedingten Veränderungen, wie z.B. bei einer Mikroangiopathie, sind in der

Regel keine stark hypointensen Läsionen vorhanden. Lediglich lakunäre Infarkte

zeigen eine deutliche T1-Hypointensität.

Brück W et al. Inflammatory central nervous system demyelination: correlation of magnetic resonance imaging findings with lesion pathology.

Ann Neurol. 1997;42(5):783-93

van Waesberghe JH et al. Axonal loss in multiple sclerosis lesions: magnetic resonance imaging insights into substrates of disability. Ann Neurol.

1999 ;46(5):747-54

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FLAIR-MRT – Ausmaß und Lokalisation der Pathologie

FLAIR-Aufnahmen zeigen MS Läsionen mit hohem Kontrast

In den FLAIR-Aufnahmen lassen sich akut entzündliche und chronische Läsionen

nachweisen.

Die MS-typischen hyperintensen T2-Läsionen der FLAIR-MRT-Aufnahmen sind in

diesem Beispiel um die Ventrikel herum lokalisiert. Anatomische Bereiche, die

potentiell von besonderem Interesse sein können sind grün markiert:

1. Mediobasaler Temporallappen (bilateral )

2. Pyramidenbahn rechts auf Höhe der Hirnschenkel

3. Dritter Ventrikel (vergrößert, nicht mehr schlitzförmig)

4. Corpus callosum (dünner)

Limmroth V & Sindern E. Multiple Sklerose. Thieme-Verlag, Stuttgart, 2004

MRT-Aufnahmen: Prof. Gass, Universitätsklinikum Mannheim

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12 3

4


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Neben der Identifikation klinisch wichtiger Bereichen zeigen die FLAIR-MRT-

Aufnahmen zusätzlich Indizien für eine Hirnatrophie, wie die Zunahme des

Ventrikelvolumens und die Ausdünnung des Corpus callosum.

Obwohl die T2-Gewichtung sehr sensitiv ist, ist die Spezifität limitiert. T2-Läsionen

im MRT lassen keine weitere Differenzierung des Schweregrads der

Gewebedestruktion zu.

Weitere wichtige zusätzliche klinische Informationen über den Schweregrad der

Gewebedestruktion liefern dagegen T1-gewichtete MRT-Aufnahmen.



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T1w MRT – Schwere der Gewebedestruktion

Die Intensität der Gewebedestruktion lässt sich mit T1-

gewichteten MRT-Aufnahmen abschätzen

Die T1-w MRT-Aufnahmen, die mit den T2-w MRT-Aufnahmen der letzten Seite

korrespondieren, zeigen, dass neben der Vielzahl der Läsionen und einer

Hirnatrophie zusätzlich auch beim größten Anteil der Läsionen bereits eine sehr

ausgeprägte Hypointensität zu erkennen ist, was auf einen stark ausgeprägte

Gewebedestruktion schließen lässt. Dies ist ein zusätzliches qualitatives Kriterium

zur Läsionsbeurteilung.

Während das T2-gewichtete Bild auch ödematöse und leichtgradig gliöse

Veränderungen darstellt, zeigen die T1-gewichteten Aufnahmen, dass Läsionen

wahrscheinlich auch Axon-Verlust aufweisen. Bei derartig stark ausgeprägter

Gewebedestruktion sind mittel- und langfristig klinische Verschlechterungen zu

befürchten.

T2-w MRT-Aufnahmen lassen keine Differenzierung der Gewebezerstörung in MS-

Läsionen zu. Diese kann dagegen anhand von T1-w MRT-Aufnahmen zumindest

abgeschätzt werden.

Fazekas F et al. Neue MRT-Techniken zur Bewertung des Therapieeffekts in Studien und in der Praxis. J Neurol Psychiatr. 2010;11(4):50-54



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T1w MRT – Schwere der Gewebedestruktion


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Beginn der MRT-Untersuchung bei MS

"Die [MRT] Untersuchung verspricht sowohl für Patienten wertvoll zu sein,

die Symptome und Anzeichen haben, die auf das Gehirn verweisen, als auch

für diejenigen, bei denen sich die Krankheit auf das Rückenmark zu

beschränken scheint. Dieses Verfahren kann auch die Schwere der

Krankheit messen... und damit eingesetzt werden, um die Effektivität der

Therapien zu überprüfen.“

Ian R. Young, Graeme M. Bydder, Lancet 1981

Young IA et al. Nuclear magnetic resonance imaging of the brain in multiple sclerosis. Lancet. 1981;2(8255):1063-6

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Die MRT-Untersuchung wird seit den 1980er Jahren bei MS-Patienten eingesetzt.

Die Entwicklung eines neuen bildgebenden Verfahrens, der MRT, die mit einem Magnetfeld

ohne Strahlenbelastung arbeitet, revolutionierte die MS-Diagnostik. 1981 veröffentlichten

die beiden Physiker Ian R. Young und Graeme M. Bydder ihre Ergebnisse zu MRT-

Untersuchungen bei MS (Young et al. 1981).

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Links dargestellt ist eine CT-Aufnahme (Bild A), die eine Hypodensität im Bereich der Hinter-

hörner der Seitenventrikel zeigt. In der korrespondierenden T1-gewichteten MRT-Aufnahme

(Bild B) sind periventrikuläre Läsionen zu erkennen, die im CT nicht zu sehen sind. Trotz der

relativ geringen Auflösung der MRT-Aufnahme im Vergleich zum heutigen Stand der Technik,

ist die höhere Sensitivität im Vergleich zur CT-Aufnahme klar zu erkennen. Dieses Ergebnis

war der Ausgangspunkt für den Beginn der kernspintomographische Forschung bei MS, die in

den folgenden Jahren vor allem am Queen Square in London durch den neuseeländischen

Neurologen Ian McDonald mit großem Engagement weiter vorangetrieben wurde.

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Die Stärke des Magnetfelds (in Tesla) bestimmt die

Auflösung der MRT-Aufnahmen

Mit der Stärke des Magnetfelds nimmt das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) und die

erzielbare räumliche Auflösung zu Gunsten der Bildqualität zu. Die Magnetfeldstärke in

Tesla (T) ist somit für die räumliche und zeitliche Auflösung und für eine verbesserte

Bildqualität von großer Bedeutung. In den frühen 1980er-Jahren kamen

Niederfeldgeräte von 0,2 - 0,5 T und Geräte mit mittleren Feldstärken < 1,5 T zum

Einsatz. Von den 1990er-Jahren bis heute haben Geräte mit 1,5 T die größte

Verbreitung gefunden. Ende der 1990er Jahre boten MRT-Hersteller Geräte von 3 T

Feldstärke an, da sie eine weitere Verbesserung der Bildqualität bzw. Beschleunigung

der Bildakquisition boten. 1999 wurde der erste 7 T Ganzkörper-MRT-Scanner für die

Untersuchung am Menschen an der Universität von Minnesota/USA installiert.

Inzwischen verfügen 5 deutsche Institutionen über 7 T Hochfeld-MRT-Systeme, die

gegenwärtig nur für Forschungszwecke genutzt werden. An 2 deutschen Instituten

(Forschungszentrum Jülich und Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik,

Tübingen) werden derzeit 9,4 T Ultra-Hochfeld-Magnetresonanztomographen für

Untersuchungen bei Menschen eingesetzt (Stand 2016).

Möninghoff C et al. 7-Tesla-MRT in der Neuroradiologie. Nervenheilkunde . 2013;7:485-492


https://tuebingen.mpg.de/startseite/detail/starker-kernspintomograph-erstmals-fuer-patienten-genutzt.html (zuletzt abgerufen am 20.04.2016)

http://www.fz-juelich.de/inm/inm-4/DE/Forschung/MR-Physik/9komma4/_node.html (zuletzt abgerufen am 20.04.2016)

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7 Tesla MRT-Aufnahmen

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7 Tesla MRT-Aufnahmen liefern hochaufgelöste Bilder mit vielen anatomischen Details.

Hier dargestellt ist eine T2-gewichtete 7 Tesla MRT-Aufnahme, die im Vergleich zu dem

MRT-Bild von 1981 eine deutlich höhere Auflösung hat, so dass wesentlich mehr

anatomische Details zu erkennen sind. Das kleine Bild rechts oben zeigt eine Fotographie

des serbisch-stämmigen Physikers Nikolas Tesla (1856-1943), nach dem seit 1960 die

Einheit der magnetischen Flussdichte Tesla (T) benannt wurde.Tan IL et-al. MR venography of multiple sclerosis. AJNR Am J Neuroradiol. 2000;21 (6): 1039-42

7 Tesla MRT-Aufnahmen

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In den 7 Tesla MRT-Aufnahmen sind vaskuläre Strukturen zu erkennen, die radiär vom

Ventrikel weg verlaufen. Bei diesen vaskulären Strukturen handelt es sich um Venen, die das

tiefe und oberflächliche cerebrale Drainagesystem verbinden. Die hyperintensen MS-Läsionen

ordnen sich um diese Venen an (mit grünen Pfeilen markiert), die typisch für MS sind. Dieses

Phänomen, das in 7 Tesla MRT-Aufnahmen sehr gut zu erkennen ist, wird als Dawson-Finger

bezeichnet (Tan et al. 2000). Der Dawson-Finger wurde nach dem britischen Arzt James

Walker Dawson benannt, der dieses pathologische Phänomen bereits 1916 in einem Artikel

beschrieb (Dawson 1916).Tan IL et-al. MR venography of multiple sclerosis. AJNR Am J Neuroradiol. 2000;21 (6): 1039-42

Dawson JD. The Histology of Disseminated Sclerosis. Transactions of the Royal Society of Edinburgh. 1916;50:517-740

7 Tesla MRT-Aufnahmen: Dawson-Finger

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Fallbeispiel: Kontrollperson (A) –

54-Jahre alter MS-Patient (B)

Differenzierende Kriterien und Befunde der 7 Tesla MRT-

Aufnahmen ermöglichen die Abgrenzung der MS zu anderen

Pathologien

Die MRT-Bildgebung mit hoher Feldstärke hat die Diagnostik von MS-Läsionen

verbessert. Die Detektionsrate in der grauen und weißen Substanz ist bei 3 Tesla

deutlich höher als bei 1,5 Tesla.

In den letzten Jahren konnten mit 7 Tesla weitere Vorteile gezeigt werden, wie eine

bessere Visualisierung der perivenulären Verteilung von Läsionen und der

Heterogenität von Läsionen sowie eine bessere Darstellung von Läsionen in der

grauen Substanz (Bischoff 2013).

Auf der nächsten Folie dargestellt ist die 7 T MRT-Aufnahme einer gesunden

Kontrollperson (Bild A) im Vergleich zu einem 54 Jahre alten MS-Patienten (Bild B).

Bischoff M. Detektion von zerebralen Läsionen - 7 Tesla vs. 3 Tesla. Neuroradiol Scan. 2013;03(04):234-235

Klau T et al. The „central vein sign“: is there a place for susceptibility weighted imaging in possible multiple sclerosis?. Eur Radiol . 2013;23:1956-1962


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Die weißen Pfeile und Pfeilköpfe zeigen

Regionen mit starkem Suszeptibilitäts-

effekt und dunkler Kontrastierung im

Gewebe. Das kann unterschiedliche

Gründe haben, wie z.B. Myelinisierungs-

charakteristika oder Eiseneinlagerung.

Bischoff M. Detektion von zerebralen Läsionen - 7 Tesla vs. 3 Tesla. Neuroradiol Scan. 2013;03(04):234-235Klau T et al. The „central vein sign“: is there a place for susceptibility weighted imaging in possible multiple sclerosis?. Eur Radiol . 2013;23:1956-1962



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Die drei gelben Pfeile markieren

perivenuläre Läsionen, die auch als

zentrales Venenzeichen bezeichnet

werden.

Das zentrale Venenzeichen ist ein

signifikantes Diskriminationskriterium für

MS, das bei MS-Patienten deutlich

häufiger vorkommt, aber auch bei

anderen Erkrankungen nachweisbar ist.

In der Frühdiagnostik eignet sich das

zentrale Venenzeichen als ergänzendes

Unterscheidungskriterium.




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Die drei roten Pfeile markieren eine

kortikale Läsion. Insbesondere für

kortikale Pathologien, die im allgemeinen

schwächer kontrastiert sind, erleichtern

7 T MRT-Aufnahmen die Detektion


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Darstellung der zentralen Venen bei MS – 3T SWI

Die zentrale Vene gilt als deutlicher Hinweis auf eine

demyelinisierende Pathologie und lässt sich in der 3T SWI-MRT

gut darstellen

In den letzten Jahren hat sich die suszeptibilitätsgewichtete MRT (SWI) zu einer

neuen, wichtigen MRT-Methode für die Untersuchung des menschlichen Gehirns

entwickelt.

Die SWI beruht auf dem Vorhandensein unterschiedlicher magnetischer

Suszeptibilitäten verschiedener Gewebetypen, die einerseits zu einer

Phasendifferenz zwischen den Geweben führen, andererseits aber auch einen

Signalverlust bewirken. Anfänglich beschränkte sich der Einsatz der SWI auf die

nichtinvasive räumlich hochaufgelöste Darstellung der venösen Gefäßarchitektur,

was in der ursprünglichen Bezeichnung als BOLD-Angiographie zum Ausdruck kam

(Reichenbach & Haacke 2001). Heute reichen die Einsatzgebiete der SWI von

Anwendungen bei der Untersuchung der venösen Gefäßarchitektur im gesunden

und erkrankten Gehirn, über die Detektion von Eisen im Gehirn bis hin zur

hochsensitiven Visualisierung von Mikro- und Makrohämorrhagien.

http://www.mrt.uni-jena.de/Suszeptibilitaetsgewichtete-Bildgebung-SWI.52.0.html (letztes Abrufdatum 01.02.2016)

Klau T et al. The „central vein sign“: is there a place for susceptibility wiehted imaging in possible multiple sclerosis?. Eur Radiol 2013;23:1956-1962

Reichenbach JR, Haacke EM. High-resolution BOLD venographic imaging: a window into brain function. NMR Biomed. 2001;14(7-8):453-67


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Auf der nächsten Folien dargestellt sind Aufnahmen einer Läsion, die im FLAIR-

MRT (Bild links) deutlich hyperintens am Hinterhorn des linken Seitenventrikels zu

erkennen ist und in der korrespondierenden T1-gewichteten MRT-Aufnahme (Bild

rechts) hypointens dargestellt ist. Allerdings sind diese Informationen zunächst

relativ unspezifisch.

Jeweils rechts von der FLAIR- bzw. T1-w MRT-Aufnahmen sind die

entsprechenden SWI-MRT-Aufnahmen zu sehen.

In der Vergrößerung der SWI-MRT ist gut zu erkennen, dass mitten durch die

Läsion jeweils eine große Vene hindurchzieht. Die zentrale Vene gilt als deutlicher

Hinweis darauf, dass es sich um eine entzündlich-demyelinisierende Pathologie

handelt (Klau et al. 2013).

http://www.mrt.uni-jena.de/Suszeptibilitaetsgewichtete-Bildgebung-SWI.52.0.html (letztes Abrufdatum 01.02.2016)

Klau T et al. The „central vein sign“: is there a place for susceptibility wiehted imaging in possible multiple sclerosis?. Eur Radiol 2013;23:1956-1962

Reichenbach JR, Haacke EM. High-resolution BOLD venographic imaging: a window into brain function. NMR Biomed. 2001;14(7-8):453-67


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Post GdPre Gd

FLAIR-MRT T1w MRT

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Fallstudie – MS-Diagnosestellung

21-jähriger Mann, türkischer Abstammung

ON rechts in 12/2013

Keine weiteren Schubereignisse

Vorgeschichte ohne neurologische Symptomatik, Familienanamnese leer

VEP Latenzverzögerung R 146 ms, MEP + AEP unauffällig

Symptomatik komplett rückläufig, Nahvisus 1.0 seitengleich

Liquoranalyse OKB positiv

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Fallbeispiel zur Diagnosestellung MS nach den revidierten

McDonald-Diagnosekriterien

Es handelt sich hierbei um ein Patientenbeispiel, das zeigt, dass es mit den

revidierten McDonald-Diagnosekriterien (Polman et al. 2011) möglich geworden ist,

bereits mit einem einzigen klinischen Symptom und einer bestimmten

Läsionskonstellation im MRT die Diagnose MS zu stellen (DGN-Leitlinien 2012).

Fallbeispiel: MRT-Aufnahmen Prof. Gass, Universitätsklinikum Mannheim

Polman CH et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol 2011; 69: 292–302


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McDonald-Diagnosekriterien

Der 21-jährige männliche Patient türkischer Abstammung hatte eine Sehnerv-

Entzündung, wie sie häufig bei MS-Patienten zu Beginn der Erkrankung vorkommt.

Er zeigte alle typischen Kriterien einer Sehnerv-Entzündung sowohl klinisch als

auch elektrophysiologisch mit typischen pathologisch veränderten visuell evozierten

Potenziale (VEP).

Gleichzeitig wurden im Liquor oligoklonale Banden gefunden, was ein Hinweis auf

Immunglobuline im Liquor ist. Dieser Befund ist typisch für MS.

Fallbeispiel: MRT-Aufnahmen Prof. Gass, Universitätsklinikum Mannheim

Polman CH et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol 2011; 69: 292–302


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McDonald-Diagnosekriterien: Der MRT-Befund


i

Bei diesem Fallbeispiel mit typischen klinischen und paraklinischen Befunden, zeigten die

entsprechenden MRT-Aufnahmen zwei zerebrale Läsionen. Das Besondere an diesem Fall

war, dass bereits minimale Veränderungen in der MRT die Kriterien für die Diagnosestellung

erfüllten.

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Eine der beiden Läsionen ist direkt an der Ventrikelwand gelegen und erfüllt damit das

Kriterium der periventrikulären Läsion. Diese Läsion ist sowohl in der transversalen als auch

in der sagittalen FLAIR-MRT-Aufnahme zu erkennen (Bild links und rechts). Gleichzeitig ist

eine weitere Kontrastmittel-aufnehmende Läsion juxtakortikal zu sehen (Bild Mitte).



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Beide Läsionen sind asymptomatisch und zeigen die Dissemination in Raum und

Zeit an. Die periventrikuläre T2-Läsion ohne Kontrastmittel-Aufnahme ist die ältere

Läsion, während die Kontrastmittel-aufnehmende juxtakortikale Läsion mit akut

entzündlichen Veränderungen jünger ist.

In diesem speziellen Fallbeispiel konnte die Diagnose MS mit nur sehr wenigen

aber zutreffenden pathologischen Auffälligkeiten gestellt werden. Dabei ist

anzumerken, dass nicht jede MRT-Läsion hilfreich ist, um die diagnostischen

Kriterien zu erfüllen. In diesem besonderen Fall reichten jedoch die vorhandenen

beiden Läsionen aus, um die MS-Diagnose nach den revidierten McDonald-

Kriterien (Polman et al. 2011) zu stellen.


Polman CH et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol . 2011; 69: 292–302



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Diagnose MS: Das Wichtigste auf einen Blick

Die Diagnose der MS erfolgt nach den McDonald-Kriterien (2010) durch den

Nachweis der räumlichen und zeitlichen Dissemination:

Räumliche Dissemination: Nachweis ≥ 1 T2-Läsionen in mindestens 2 der 4 Hirnregionen:

periventrikulär, juxtakortikal, infratentoriell, spinal

Zeitliche Dissemination: gleichzeitiges Auftreten von asymptomatischen Gd-aufnehmenden

und nicht Gd-aufnehmenden Läsionen zu einem beliebigen Zeitpunkt oder neue T2 und/oder

Gd-aufnehmende Läsion im Follow-up-MRT im Vergleich zum Ausgangs-MRT.

Hypointense T1-Läsionen („black holes“) korrelieren mit der Intensität der

Gewebedestruktion.

Hyperintense T2-Läsionen (FLAIR-MRT, PDw MRT, T2w MRT-Aufnahmen) haben

durch ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis eine hohe Sensitivität, aber geringere

Spezifität.

Die Entwicklung vom MRT Systemen mit Feldstärken von 1.5T – 3T und 7T haben

die Bildqualität signifikant verbessert und ermöglichen den Detailreichtum von MS

Läsionen besser darzustellen.

Die zentrale Vene als Diskriminationskriterium für die MS-Diagnose ist mittels 3T

SWI-MRT heutzutage nachweisbar.

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MRT bei MS - cme.medlearning.de · Noyes K & Weinstock-Guttman B. Impact of diagnosis and early...

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