Proton Magnetic Resonance Spectroscopy in Brain Tumors - Clinical Applications

Abstract: Popular Abstract in Swedish Hjärntumörer är en relativt vanlig sjukdom som förekommer hos både barn och vuxna. Utredning, prognosticering och uppföljning av patienter som har drabbats av sjukdomen sker genom klinisk undersökning och med hjälp av bildgivande tekniker som datortomografi (DT) och magnetisk resonans (MR) tomografi, i dagligt tal magnetkamera. I vissa fall kan det vara svårt att skilja mellan olika typer av hjärntumörer, eller mellan hjärntumörer och andra sjukdomar som har liknande utseende på DT- eller MR-bilder. I dessa fall kan operation på neurokirurgisk klinik och histopatologisk analys av vävnaden ge rätt diagnos. I denna studie har vi undersökt möjligheten till förbättrad differentialdiagnostik av hjärntumörer och bildmässigt liknande förändringar med hjälp av magnetisk resonansspektroskopi (MRS). MRS är en teknik som tillåter en analys av kemiska beståndsdelar i kroppens olika vävnader. Undersökningen sker medan patienten ligger i en magnetkamera och utan att man behöver ta vävnadsprover. Undersökningsresultaten presenteras som kurvor, s k spektra, som illustrerar kemiska ämnen i form av toppar. Toppens position anger vad det rör sig om för ämne och storleken (ytan under topparna) ger information om ämnets koncentration. Vid sjukdom sker förändringar i ämnenas koncentration som kan mätas med MRS. I delarbete I presenterar vi ett testfantom och en metod som gör det möjligt att testa utrustningens tillförlitlighet när det gäller undersökningsområdets position i vävnaden. Testfantomet och testmetoden visade sig fungera väl och den använda forskningsutrustningen hade god precision. I delarbete II beskrivs introduktionen av metoden (MRS) i klinisk verksamhet. Ungefär 85% av de första 102 undersökningarna som utförts på den aktuella utrustningen var av hög kvalitet som medgav detaljanalys av spektra. I delarbete III ingick 25 patienter som opererades med en neurokirurgisk teknik som kallas stereotaktisk biopsi, vilken tillåter riktad provtagning med minimal vävnadsdestruktion under ingreppet. Möjligheten att MRS kan bidraga till den preoperativa diagnostiken har undersökts och resultaten tyder på att MRS ger värdefull information i sådana fall där man vill skilja mellan lokalt växande tumörer och sådana som växer diffust in i vävnaden runt den på MR-bilden synliga tumören. I delarbete IV har tre patienter med hjärnabscesser, en bakteriell infektion i hjärnan, undersökts. Med hjälp av MRS kan hjärnabscesser skiljas från hjärntumörer genom att metoden kan påvisa avfallsprodukter som utsöndras av bakterierna i abscesshålan. En sådan differentialdiagnostik är mycket viktig eftersom det saknas andra tillförlitliga metoder och patienter med hjärnabscesser kan botas om korrekt terapi sätts in snabbt. I delarbete V har MR-spektra från 73 patienter jämförts med resultaten från den patologiska analysen (diagnosen) och skillnader mellan olika tumörtyper, t ex infiltrerande tumörer och mer lokalt växande tumörer (t ex metastaser) eller hjärnabscesser har kunnat påvisas – baserat på spektrala förändringar i tumörområdet och kringliggande vävnader. Baserat på våra analyser rekommenderar vi MR-spektroskopi som en tilläggsundersökning till konventionell MR- och DT-undersökning hos patienter med misstänkta hjärntumörer där MR och DT inte medger säker differentialdiagnostik.