Εφαρμογή των τεχνικών μοριακής διάχυσης και τριχοειδικής ροής του μαγνητικού συντονισμού στην μελέτη των πρωτοπαθών και δευτεροπαθών νεοπλασμάτων του εγκεφάλου

Abstract

Purpose: The aim of this study was to evaluate the contribution of DWI and PWI in the clinical practice precisely: in characterization and grading of brain gliomas, characterization and differential diagnosis of brain malignancies, discrimination between benign and malignant brain lesions, characterization of meningioma (Μ) and discrimination between regression (R) and post irradiation necrosis (PIN). Patients and Methods: Conventional 1.5 T MRI, DWI, and PWI were performed on total of 185 patients. 170 patients with intracranial malignancies [low grade astrocytoma (LGA), high grade astrocytoma (HGA), solitary brain metastases (SBM) and brain lymphomas (BL), 124 patients with benign lesions [M, brain abscesses (BA), encephalitis (E), tumefactive multiple sclerosis (TMS), arteriovenous malformations (AVM) and PRES] and 15 patients with R, PIN or combination. Τhe diagnosis was confirmed for brain malignancies and for the cases with regression and PIN with strereotactic biopsy or resection (subtotal or total) and for benign brain lesions with strereotactic biopsy or resection or analysis of cerebrospinal fluid and laboratory examinations. The Mann-Whitney U test and One-Way ANOVA or Kruskal-Wallis employed in order to identify statistical differences in mean ADCs and mean rCBVs rations in the regions of interest of the brain lesions. Results: The mean ADCs in the solid part were lower in high-grade gliomas (HGG) than low grade gliomas (LGG), but not statistical significantly p> 0.001. The mean rCBVs in the solid part were higher in HGG than low LGG and statistical significantly, p < 0.001. The mean ADCs in the peritumoral edema were lower in HGG than in SBM with p< 0.001. The mean rCBVs in the peritumoral edema were higher in HGG than in SBM with p< 0.001.The mean ADCs in the solid part were lower in BL than in HGG and SBM with p< 0.001. The mean rCBVs in the solid part were lower in BL than HGG and SBM with p< 0.001. The mean ADCs in the solid part were lower in BA than in the cystic part of HGG with p< 0.001. The mean ADCs in the solid part were lower in R than in PN with p>0.001. The mean rCBVs the solid part was higher in R than PIN with p< 0.001Conclusions: The application of DWI (cellularity) and PWI (vascularity) offered significant information’s in characterization and in differential diagnosis of primary and secondary brain neoplasms in the clinical practise. Specifically allowed the characterization and grading of brain gliomas, with PWI and supplementary with DWI. Both techniques, allowed the characterization of SBM and its differential diagnosis from HGG, the characterization of BL and its differential diagnosis from HGG and SBM. DWI allowed the discrimination between the cystic part of brain HGG and BA and the characterization of M. PWI allowed the discrimination between R and PIN

Σκοπός: Η μελέτη αυτή αποσκοπεί στη αξιολόγηση της εφαρμογής της τεχνικής DWI και PWI του μαγνητικού συντονισμού στην καθημερινή κλινική πράξη, συγκεκριμένα: στον χαρακτηρισμό του γλοιώματος και την βαθμονόμηση (grading) του, στον χαρακτηρισμό του τύπου της κακοήθους εγκεφαλικής εξεργασίας (ΕΕ) και την διαφορική διάγνωση της, στην διάκριση μεταξύ νεοπλασματικής και μη νεοπλασματικής ΕΕ, στον χαρακτηρισμό του μηνιγγιώματος (Μ) και στην διάκριση μεταξύ υποτροπής (Υ) και μετακτινικής ίνωσης (ΜΙ).Ασθενείς και μεθοδολογία: Συμβατική ΜΤ 1.5 T, DWI και PWI, εφαρμόστηκε σε συνολικά 185 ασθενείς. 124 με κακοήθεις νεοπλασίες, [χαμηλής κακοήθειας αστροκύττωμα (ΧΚΑ), υψηλής κακοήθειας αστροκύττωμα (ΥΚΑ), μονήρης εγκεφαλική μετάσταση (ΜΕΜ) και εγκεφαλικό λέμφωμα (ΕΛ)], 46 με καλοήθεις οντότητες [μηνιγγίωμα, εγκεφαλικό απόστημα (ΕΑ), εγκεφαλίτιδα (Ε), ογκόμορφη σκλήρυνση κατά πλάκας (ΟΣΚΠ), αρτηριοφλεβική επικοινωνία (ΑΦΕ) και PRES] καθώς και 15 ασθενείς με Υ, ΜΙ ή συνδυασμό των δύο. Η επιβεβαίωση της διάγνωσης έγινε για τις κακοήθεις ΕΕ και για τις περιπτώσεις υποτροπής και μετακτινικής ίνωσης είτε με στερεοτακτική βιοψία είτε με εκτομή (μερική ή ολική) και για τις καλοήθεις ΕΕ με στερεοτακτική βιοψία ή εκτομή ή ανάλυση: του εγκεφαλονωτιαίου υγρού ή των εργαστηριακών αποτελεσμάτων. Για την στατιστική ανάλυση των αντικειμενικών μετρήσεων, της μέσης τιμής και του λόγου ADC στην DWI και της μέσης τιμής και του λόγου r CBV στην PWI, στις περιοχές ενδιαφέροντος της ΕΕ, χρησιμοποιήθηκαν οι έλεγχοι t-test ή Mann-Whitney, One-Way ANOVA ή Kruskal-Wallis. Αποτελέσματα: Καταγράψαμε στο συμπαγές τμήμα (ΣΤ) του ΥΚΑ, χαμηλότερη μέση τιμή λόγου ADC σε σχέση με το ΧΚΑ, χωρίς στατιστικά σημαντική διαφορά και υψηλότερη μέση τιμή λόγου relative cerebral bllod volume ( rCBV) σε σχέση με το ΧΚΑ, με στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.001). Μετρήσαμε χαμηλότερη μέση τιμή ADC στο περιεστιακό οίδημα (ΠΟ) του ΥΚΑ σε σχέση με την ΜΕΜ, με p<0.001και υψηλότερη τιμή λόγου με επίσης στατιστικά σημαντική διαφορά p<0.001. Διαπιστώσαμε χαμηλότερη τιμή ADC στο ΣΤ του ΕΛ σε σχέση με το ΥΚΑ και την ΜΕΜ, με στατιστικά σημαντική διαφορά p<0.001 και χαμηλότερη τιμή λόγου rCBV στο ΕΛ σε σχέση με το ΥΚΑ και την ΜΕΜ με p<0.001. Σημειώθηκε χαμηλότερη τιμή ADC στο ΕΑ σε σχέση με το κυστικό τμήμα (ΚΤ) του ΥΚΑ, με p<0.001. Καταγράψαμε διαφορετικές τιμές apparent diffusion coefficient (ADC) -μεταξύ διαφορετικού βαθμού διαφοροποίησης Μ. Τέλος διαπιστώσαμε χαμηλότερη τιμή ADC στο ΣΤ της Υ σε σχέση με την ΜΝ, χωρίς σημαντικά στατιστική διαφορά p>0.001 και υψηλότερη τιμή λόγου rCBV με p<0.001.Συμπεράσματα: Η εφαρμογή των τεχνικών του μαγνητικού συντονισμού: DWI η οποία έμμεσα ανέδειξε την κυτταρική σύσταση της ΕΕ και PWI η οποία ανέδειξε την νεοαγγείωση, πρόσφερε σημαντικές πληροφορίες στον χαρακτηρισμό και την διάκριση των πρωτοπαθών και δευτεροπαθών εγκεφαλικών νεοπλασμάτων στην καθημερινή κλινική πράξη. Συγκεκριμένα επέτρεψαν την διάκριση μεταξύ ΧΚΑ από ΥΚΑ και συνέβαλαν στην βαθμονόμηση τους με την τεχνική της PWI και επικουρικά με την τεχνική της DWI. Και οι δύο τεχνικές συνέβαλλαν, στον χαρακτηρισμό της ΜΕΜ και στην διάκριση μεταξύ ΥΚΑ και ΜΕΜ, στον χαρακτηρισμό του ΕΛ και στην διαφορική διάγνωση του μεταξύ ΥΚΑ και ΜΕΜ. Η τεχνική της DWI, συνέβαλε στο χαρακτηρισμό του Μ και την διάκριση μεταξύ κυστικού τμήματος ΥΚΑ και ΕΑ. Τέλος PWI επέτρεψε την διάκριση μεταξύ Υ και ΜΙ.