Beitrag der CEST-Sequenz zur Charakterisierung der Radionekrose von Hirnmetastasen pulmonalen Ursprungs (ACROP)

Hirnmetastasen sind häufige Sekundärherde in der Krebsentstehung, wobei die Inzidenz aller Krebsarten zusammen etwa 20 % und in den späteren Phasen der Erkrankung bis zu 40 % beträgt. Unter diesen Metastasen ist die Lunge die häufigste primäre Läsion (verantwortlich für 20–56 % der Hirnmetastasen). Die Gesamtprognose für metastasierten Hirntumor ist schlecht, mit einer behandlungsfreien Überlebenszeit von 1 bis 2 Monaten und einer durchschnittlichen Behandlungsdauer von 7 bis 8 Monaten. Ihre Behandlung basiert einerseits auf einer systemischen medizinischen Behandlung (Chemotherapie, Immuntherapie oder gezielte Therapie je nach Status der Läsion) und andererseits auf dem Ansprechen auf eine lokale Behandlung (Operation oder Strahlentherapie). Abhängig von der Resektabilität der Läsionen und der Operabilität des Patienten wird die Strahlentherapie entweder als Erstlinientherapie oder postoperativ durchgeführt.

Radionekrose ist eine Spätkomplikation (durchschnittlich 6 Monate bis 2 Jahre) und häufig (5–25 %) der stereotaktischen Strahlentherapie. Sie kann durch die gleichzeitige Anwendung von Immuntherapien wie Checkpoint-Inhibitoren gefördert werden, was einen wahrscheinlichen Anstieg ihrer Inzidenz impliziert. Die Behandlung der Radionekrose basiert auf Kortikosteroiden; Neuere Studien schlagen auch Bevacizumab vor.

Die Unterscheidung in der MRT zwischen Tumorprogression und Radionekrose basiert auf einem multimodalen Ansatz. Tatsächlich weisen herkömmliche Sequenzen allein eine durchschnittliche Leistung auf (Sensitivität 76 % und Spezifität 59 %). Mehrere MRT-Methoden wurden evaluiert, ihre Leistung variiert jedoch je nach Studie. Die zerebrale Perfusion ist die am weitesten verbreitete Methode und erfordert eine korrekt durchgeführte Kontrastmittelinjektion. Es gibt jedoch keinen standardisierten Perfusionswert, um diese Ergebnisse direkt zu extrapolieren. Auch die MRT-Spektroskopie wurde mit korrekter Leistung untersucht, jedoch nur an schwachen Proben und retrospektiv ausgewertet.

CEST ist eine MRT-Technik, die endogenen Kontrast verwendet, d. h. keine Injektion von Kontrastmittel erfordert. Dabei wird das Signal einer molekularen Verbindung gezielt verändert, indem eine Sättigung (d. h. Aufhebung seines Signals) und Untersuchung der Sättigung des gelösten Stoffes (d. h. Wasser) bei Kontakt. Aufgrund eines Prozesses namens „chemischer Sättigungstransfer“ wird das Signal des Wassers, das mit der Zielverbindung in Kontakt kommt, tatsächlich teilweise gesättigt. Durch die Subtraktion der vor und nach der Sättigung erfassten MRT-Signale ist es möglich, eine Gewebekartierung der ursprünglich angestrebten molekularen Verbindung zu erhalten und so indirekt deren Konzentration widerzuspiegeln. Tatsächlich unterscheidet sich die makromolekulare Zusammensetzung von Geweben (die aus physikalischen Gründen in der Spektroskopie nicht zugänglich sind) je nach Radionekrosestatus oder Tumorprogression, wobei im zweiten Fall mehr „Amid“-Verbindungen vorliegen.

Diese relativ junge Entwicklungstechnik wurde bei primären und sekundären Hirntumoren untersucht, insbesondere im Zusammenhang mit Radionekrose, hauptsächlich jedoch bei primären Hirntumoren. Es scheint eine genauere und frühere Erkennung möglicher Tumorverläufe zu ermöglichen.

Die Diagnose einer Radionekrose stellt daher einen großen Fortschritt für die Behandlung von Patienten mit bestrahlten Hirnmetastasen dar.