Diffusie- en perfusie-gewogen MRI bij thoracale aandoeningen

Het globale doel van het proefschrift was om een conceptuele methode uit te werken voor karakterisatie van thoracale laesies, waarbij de waarde wordt geëvalueerd van dynamische contrast gewogen (DCE MRI) en diffusie gewogen magnetische resonantie (DW-MRI) bij diagnose en differentiatie (goed- versus kwaadaardigheid) van pleurale, long- en mediastinale laesies. Voor DCE MRI werd hiervoor de semi-kwantitatieve methode gebruikt en voor DWI werd de kwantitatieve en een visuele methode aangewend.

Initieel werd een haalbaarheidsstudie uitgevoerd ter validatie van de semi-kwantitatieve DCE-methode met betrekking tot beoordeling van pleurale letsels. Hierbij werd vastgesteld dat in een groep van 25 patiënten verdacht voor maligne pleuraal mesothelioma, er 10 (40%) de aandoening hadden en 15 patiënten (60%) goedaardige letsels vertoonden zoals pleuritis of toestand na talkage. Gebruik makende van de combinatie van de parameters in initiële contraststijging (boven 6/sec) en contrast-piek (boven 1.5), was de sensitiviteit 50%, de specificiteit 100% en de accuraatheid 80%.

Voor de beoordeling van pleurale ziekte, hebben we een prospectief experiment uitgevoerd, waarbij we 31 patiënten kwantitatief evalueerden, die klinisch, op computer tomografie of PET verdacht waren voor deze aandoening. Dit leidde tot een diagnostisch protocol. Met DWI werd de ADCgemiddelde van het pleurale letsel kwantitatief bepaald; waarden lager dan 1.52x10-³ mm²/s zijn in de maligne zone en hoger dan 2x10-³ mm²/s pleit voor goedaardigheid. Bij pleurale letsels met een ADCgemiddelde waarde tussen 1.52 en 2.00 x 10-³ mm²/s moet de DCE MRI parameters worden berekend zoals in de haalbaarheidsstudie. Met deze methode werd een sensitiviteit van 92.8%, specificiteit van 94.1% en een accuraatheid van 93.5% bereikt. Gezien deze methodiek voor dagelijks routine beoordeling eerder omslachtig is werd een visuele methode ontwikkeld. Bij een cohort van 100 patiënten met pleurale afwijkingen werden drie aspecten onderzocht op hun aanwezigheid; verdikte mediastinale pleura, verdikte pleura met verkleining van de hemithorax (‘shrinking lung’) en pleurale foci, die een hyperintensiteitstransitie vertonen bij stijgende b-waarden (‘pointillism sign’). Hieruit bleek dat het pointillistisch teken veel beter scoorde dan de mediastinale pleurale verdikking of het gekende ‘shrinking lung’ teken. Het ‘pointillism sign’ heeft een sensitiviteit van 93%, een specificiteit van 79% en een accuraatheid van 88%.

Voor de beoordeling van long noduli en longmassa’s werd er een derde studie uitgevoerd, die bestond uit eerst een evaluatie van 54 preoperatieve patiënten met een solitaire longlaesie en nadien een validatie met 54 andere preoperatieve patiëntengroep. Hieruit konden we concluderen dat een morfologische DCE-curve evaluatie met nadien een DWI beoordeling van type B curve de beste evaluatiemethode is. Longparenchymlaesies met type A curven zijn meestal maligne, C- en D- curven benigne en type B-curven worden aanvullend met DW-MRI beoordeeld; de ADChigh drempelwaarde bedroeg 1.52 x 10-³ mm²/s. Deze methodiek leverde een sensitiviteit van 95%, specificiteit van 79% en accuraatheid van 91%.

Vervolgens hebben we in een vierde studie 100 consecutieve preoperatieve mediastinale laesies beoordeeld. Omwille van de heterogeniteit moesten we stapsgewijs te werk gaan met beoordelingen van de laesies bij b0, b1000 en b2000-waarden. Hierdoor kon de accuraatheid van de DW MRI stijgen van 64.5% naar 80%. De accuraatheid met behulp van DCE MRI is 83%, maar door een multiparametrische analyse b-1000 beelden gekoppeld aan de ADC-map en DCE MRI curven steeg de accuraatheid tot 89%.

Tenslotte werd de kennis van vorige studies toegepast bij 34 patiënten (14 met MPM stadium III en 20 patiënten met SCLC-ED) om vroegtijdig het effect van chemotherapie behandeling te kunnen beoordelen met DWI en DCE, om alzo de predictieve parameters die gecorreleerd zijn met de periode zonder ziekteprogressie en de overleving (OS) te bepalen. Vooral de ADClow waarden bleken significant voor de OS te voorspellen. Deze bevinding lijkt plausibel met het werkingsmechanisme van chemotherapeutica, die ook een perfusie-gerelateerd effect vertonen. Als DWI in de toekomst gebruikt wordt als biomarker, kan een therapie initieel geoptimaliseerd worden.