nach oben

Die Radiologie

Erschienen in:

10.03.2017 | Magnetresonanztomografie | Leitthema

Bedeutung der Diffusionsbildgebung bei Lebermetastasen

verfasst von: Dr. P. Riffel, S. O. Schoenberg, J. Krammer

Erschienen in: Die Radiologie | Ausgabe 5/2017

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Klinisches/methodisches Problem

Detektion und Charakterisierung fokaler Leberläsionen.

Radiologische Standardverfahren

Die MRT ist aufgrund des exzellenten Weichteilkontrasts, der Verfügbarkeit leberspezifischer Kontrastmittel und der Möglichkeit funktioneller Bildgebung die Methode der Wahl zur Abklärung fokaler Leberläsionen.

Methodische Innovationen

Die diffusionsgewichtete Bildgebung („diffusion-weighted imaging“, DWI) ermöglicht es, neben den rein morphologischen auch funktionelle Informationen über die Mikrostruktur eines Gewebes zu generieren.

Leistungsfähigkeit

Bei der Detektion fokaler Leberläsionen zeigt die DWI eine bessere Detektionsrate im Vergleich zu T2w-Sequenzen und eine etwas schlechtere Detektionsrate im Vergleich zu dynamischen T1w-Sequenzen. Prinzipiell ist es mit der DWI möglich, maligne Leberläsionen von benignen zu unterscheiden sowie ein Therapieansprechen frühzeitig zu detektieren.

Bewertung

Sowohl für die Detektion als auch für die Charakterisierung fokaler Leberläsionen stellt die DWI eine vielversprechende Alternative zu den morphologischen Sequenzen dar. Insbesondere für die Charakterisierung solider benigner Läsionen sollte jedoch deren nähere Charakterisierung unter Zuhilfenahme weiterer Sequenzen erfolgen. Für die Beurteilung und die Prognose eines Therapieansprechens bietet die DWI Vorteile im Vergleich zu den rein morphologischen Sequenzen.

Empfehlung für die Praxis

Zur reinen Detektion fokaler Leberläsionen ist die DWI prinzipiell ausreichend. Nach visueller Detektion einer soliden Leberläsion sollte deren nähere Charakterisierung unter Zuhilfenahme weiterer Sequenzen (insbesondere dynamischer T1w-Sequenzen) erfolgen. Für die Beurteilung und die Prognose eines Therapieansprechens sollte die DWI herangezogen werden.

Neumann-Haefelin T, Wittsack HJ, Wenserski F et al (1999) Diffusion- and perfusion-weighted MRI. The DWI/PWI mismatch region in acute stroke. Stroke 30:1591–1597CrossRefPubMed

Cramer SC, Nelles G, Benson RR et al (1997) A functional MRI study of subjects recovered from hemiparetic stroke. Stroke 28:2518–2527CrossRefPubMed

Guo Y, Cai YQ, Cai ZL et al (2002) Differentiation of clinically benign and malignant breast lesions using diffusion-weighted imaging. J Magn Reson Imaging 16:172–178. doi:10.1002/jmri.10140 CrossRefPubMed

Goyal A, Sharma R, Bhalla AS et al (2012) Diffusion-weighted MRI in renal cell carcinoma: a surrogate marker for predicting nuclear grade and histological subtype. Acta Radiol 53:349–358. doi:10.1258/ar.2011.110415 CrossRefPubMed

Squillaci E, Manenti G, Cova M et al (2004) Correlation of diffusion-weighted MR imaging with cellularity of renal tumours. Anticancer Res 24:4175–4179PubMed

Sinha S, Lucas-Quesada FA, Sinha U et al (2002) In vivo diffusion-weighted MRI of the breast: potential for lesion characterization. J Magn Reson Imaging 15:693–704. doi:10.1002/jmri.10116 CrossRefPubMed

Parikh T, Drew SJ, Lee VS et al (2008) Focal liver lesion detection and characterization with diffusion-weighted MR imaging: comparison with standard breath-hold T2-weighted imaging. Radiology 246:812–822. doi:10.1148/radiol.2463070432 CrossRefPubMed

Luypaert R, Boujraf S, Sourbron S et al (2001) Diffusion and perfusion MRI: basic physics. Eur J Radiol 38:19–27CrossRefPubMed

Bammer R (2003) Basic principles of diffusion-weighted imaging. Eur J Radiol 45:169–184CrossRefPubMed

10.

Ito R (2015) Diffusion-weighted MR imaging: basic principles and clinical applications. Nihon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi 71:1027–1034. doi:10.6009/jjrt.2015_JSRT_71.10.1027 CrossRefPubMed

11.

Backens M (2015) Basic principles and technique of diffusion-weighted imaging and diffusion tensor imaging. Radiologe 55:762–770. doi:10.1007/s00117-015-0004-7 CrossRefPubMed

12.

Taouli B, Koh DM (2010) Diffusion-weighted MR imaging of the liver. Radiology 254:47–66. doi:10.1148/radiol.09090021 CrossRefPubMed

13.

Padhani AR, Liu G, Koh DM et al (2009) Diffusion-weighted magnetic resonance imaging as a cancer biomarker: consensus and recommendations. Neoplasia 11:102–125CrossRefPubMedPubMedCentral

14.

Moteki T, Sekine T (2004) Echo planar MR imaging of the liver: comparison of images with and without motion probing gradients. J Magn Reson Imaging 19:82–90. doi:10.1002/jmri.10430 CrossRefPubMed

15.

Nasu K, Kuroki Y, Nawano S et al (2006) Hepatic metastases: diffusion-weighted sensitivity-encoding versus SPIO-enhanced MR imaging. Radiology 239:122–130. doi:10.1148/radiol.2383041384 CrossRefPubMed

16.

Colagrande S, Castellani A, Nardi C et al (2016) The role of diffusion-weighted imaging in the detection of hepatic metastases from colorectal cancer: a comparison with unenhanced and Gd-EOB-DTPA enhanced MRI. Eur J Radiol 85:1027–1034. doi:10.1016/j.ejrad.2016.02.011 CrossRefPubMed

17.

Kwon GH, Kim KA, Hwang SS et al (2015) Efficiency of non-contrast-enhanced liver imaging sequences added to initial rectal MRI in rectal cancer patients. PLOS ONE 10:e0137320. doi:10.1371/journal.pone.0137320 CrossRefPubMedPubMedCentral

18.

Wagner M, Mariani P, Bidard FC et al (2015) Diffusion-weighted MRI for uveal melanoma liver metastasis detection. Eur Radiol 25:2263–2273. doi:10.1007/s00330-015-3662-y CrossRefPubMed

19.

Zech CJ, Herrmann KA, Dietrich O et al (2008) Black-blood diffusion-weighted EPI acquisition of the liver with parallel imaging: comparison with a standard T2-weighted sequence for detection of focal liver lesions. Invest Radiol 43:261–266. doi:10.1097/RLI.0b013e31816200b5 CrossRefPubMed

20.

Shimada K, Isoda H, Hirokawa Y et al (2010) Comparison of gadolinium-EOB-DTPA-enhanced and diffusion-weighted liver MRI for detection of small hepatic metastases. Eur Radiol 20:2690–2698. doi:10.1007/s00330-010-1842-3 CrossRefPubMed

21.

Vilgrain V, Esvan M, Ronot M et al (2016) A meta-analysis of diffusion-weighted and gadoxetic acid-enhanced MR imaging for the detection of liver metastases. Eur Radiol 26:4595–4615. doi:10.1007/s00330-016-4250-5 CrossRefPubMed

22.

Soyer P, Boudiaf M, Place V et al (2011) Preoperative detection of hepatic metastases: comparison of diffusion-weighted, T2-weighted fast spin echo and gadolinium-enhanced MR imaging using surgical and histopathologic findings as standard of reference. Eur J Radiol 80:245–252. doi:10.1016/j.ejrad.2010.06.027 CrossRefPubMed

23.

Hardie AD, Naik M, Hecht EM et al (2010) Diagnosis of liver metastases: value of diffusion-weighted MRI compared with gadolinium-enhanced MRI. Eur Radiol 20:1431–1441. doi:10.1007/s00330-009-1695-9 CrossRefPubMed

24.

Kenis C, Deckers F, De Foer B et al (2012) Diagnosis of liver metastases: can diffusion-weighted imaging (DWI) be used as a stand alone sequence? Eur J Radiol 81:1016–1023. doi:10.1016/j.ejrad.2011.02.019 CrossRefPubMed

25.

d’Assignies G, Fina P, Bruno O et al (2013) High sensitivity of diffusion-weighted MR imaging for the detection of liver metastases from neuroendocrine tumors: comparison with T2-weighted and dynamic gadolinium-enhanced MR imaging. Radiology 268:390–399. doi:10.1148/radiol.13121628 CrossRefPubMed

26.

Hammerstingl R, Huppertz A, Breuer J et al (2008) Diagnostic efficacy of gadoxetic acid (Primovist)-enhanced MRI and spiral CT for a therapeutic strategy: comparison with intraoperative and histopathologic findings in focal liver lesions. Eur Radiol 18:457–467. doi:10.1007/s00330-007-0716-9 CrossRefPubMed

27.

Ringe KI, Husarik DB, Sirlin CB et al (2010) Gadoxetate disodium-enhanced MRI of the liver: part 1, protocol optimization and lesion appearance in the noncirrhotic liver. AJR Am J Roentgenol 195:13–28. doi:10.2214/AJR.10.4392 CrossRefPubMed

28.

Cruite I, Schroeder M, Merkle EM et al (2010) Gadoxetate disodium-enhanced MRI of the liver: part 2, protocol optimization and lesion appearance in the cirrhotic liver. AJR Am J Roentgenol 195:29–41. doi:10.2214/AJR.10.4538 CrossRefPubMed

29.

Lowenthal D, Zeile M, Lim WY et al (2011) Detection and characterisation of focal liver lesions in colorectal carcinoma patients: comparison of diffusion-weighted and Gd-EOB-DTPA enhanced MR imaging. Eur Radiol 21:832–840. doi:10.1007/s00330-010-1977-2 CrossRefPubMed

30.

Taouli B, Vilgrain V, Dumont E et al (2003) Evaluation of liver diffusion isotropy and characterization of focal hepatic lesions with two single-shot echo-planar MR imaging sequences: prospective study in 66 patients. Radiology 226:71–78. doi:10.1148/radiol.2261011904 CrossRefPubMed

31.

Inan N, Arslan A, Akansel G et al (2007) Diffusion-weighted imaging in the differential diagnosis of simple and hydatid cysts of the liver. AJR Am J Roentgenol 189:1031–1036. doi:10.2214/AJR.07.2251 CrossRefPubMed

32.

Holzapfel K, Bruegel M, Eiber M et al (2010) Characterization of small (=10 mm) focal liver lesions: value of respiratory-triggered echo-planar diffusion-weighted MR imaging. Eur J Radiol 76:89–95. doi:10.1016/j.ejrad.2009.05.014 CrossRefPubMed

33.

Ichikawa T, Haradome H, Hachiya J et al (1998) Diffusion-weighted MR imaging with a single-shot echoplanar sequence: detection and characterization of focal hepatic lesions. AJR Am J Roentgenol 170:397–402. doi:10.2214/ajr.170.2.9456953 CrossRefPubMed

34.

Chandarana H, Taouli B (2010) Diffusion and perfusion imaging of the liver. Eur J Radiol 76:348–358. doi:10.1016/j.ejrad.2010.03.016 CrossRefPubMed

35.

Muhi A, Ichikawa T, Motosugi U et al (2009) High-b-value diffusion-weighted MR imaging of hepatocellular lesions: estimation of grade of malignancy of hepatocellular carcinoma. J Magn Reson Imaging 30:1005–1011. doi:10.1002/jmri.21931 CrossRefPubMed

36.

Chandarana H, Taouli B (2010) Diffusion-weighted MRI and liver metastases. Magn Reson Imaging Clin N Am 18:451–464. doi:10.1016/j.mric.2010.07.001 CrossRefPubMed

37.

Kwee TC, Takahara T (2011) Diffusion-weighted MRI for detecting liver metastases: importance of the b‑value. Eur Radiol 21:150. doi:10.1007/s00330-010-1919-z CrossRefPubMed

38.

Papanikolaou N, Gourtsoyianni S, Yarmenitis S et al (2010) Comparison between two-point and four-point methods for quantification of apparent diffusion coefficient of normal liver parenchyma and focal lesions. Value of normalization with spleen. Eur J Radiol 73:305–309. doi:10.1016/j.ejrad.2008.10.023 CrossRefPubMed

39.

Namimoto T, Yamashita Y, Sumi S et al (1997) Focal liver masses: characterization with diffusion-weighted echo-planar MR imaging. Radiology 204:739–744. doi:10.1148/radiology.204.3.9280252 CrossRefPubMed

40.

Kim T, Murakami T, Takahashi S et al (1999) Diffusion-weighted single-shot echoplanar MR imaging for liver disease. AJR Am J Roentgenol 173:393–398. doi:10.2214/ajr.173.2.10430143 CrossRefPubMed

41.

Yamada I, Aung W, Himeno Y et al (1999) Diffusion coefficients in abdominal organs and hepatic lesions: evaluation with intravoxel incoherent motion echo-planar MR imaging. Radiology 210:617–623. doi:10.1148/radiology.210.3.r99fe17617 CrossRefPubMed

42.

Sandrasegaran K, Akisik FM, Lin C et al (2009) The value of diffusion-weighted imaging in characterizing focal liver masses. Acad Radiol 16:1208–1214. doi:10.1016/j.acra.2009.05.013 CrossRefPubMed

43.

Vossen JA, Buijs M, Liapi E et al (2008) Receiver operating characteristic analysis of diffusion-weighted magnetic resonance imaging in differentiating hepatic hemangioma from other hypervascular liver lesions. J Comput Assist Tomogr 32:750–756. doi:10.1097/RCT.0b013e31816a6823 CrossRefPubMedPubMedCentral

44.

Gourtsoyianni S, Papanikolaou N, Yarmenitis S et al (2008) Respiratory gated diffusion-weighted imaging of the liver: value of apparent diffusion coefficient measurements in the differentiation between most commonly encountered benign and malignant focal liver lesions. Eur Radiol 18:486–492. doi:10.1007/s00330-007-0798-4 CrossRefPubMed

45.

Miller FH, Hammond N, Siddiqi AJ et al (2010) Utility of diffusion-weighted MRI in distinguishing benign and malignant hepatic lesions. J Magn Reson Imaging 32:138–147. doi:10.1002/jmri.22235 CrossRefPubMed

46.

Soyer P, Corno L, Boudiaf M et al (2011) Differentiation between cavernous hemangiomas and untreated malignant neoplasms of the liver with free-breathing diffusion-weighted MR imaging: comparison with T2-weighted fast spin-echo MR imaging. Eur J Radiol 80:316–324. doi:10.1016/j.ejrad.2010.08.011 CrossRefPubMed

47.

Kilickesmez O, Bayramoglu S, Inci E et al (2009) Value of apparent diffusion coefficient measurement for discrimination of focal benign and malignant hepatic masses. J Med Imaging Radiat Oncol 53:50–55. doi:10.1111/j.1754-9485.2009.02036.x CrossRefPubMed

48.

Erturk SM, Ichikawa T, Sano K et al (2008) Diffusion-weighted magnetic resonance imaging for characterization of focal liver masses: impact of parallel imaging (SENSE) and b value. J Comput Assist Tomogr 32:865–871. doi:10.1097/RCT.0b013e3181591cf2 CrossRefPubMed

49.

Bruegel M, Holzapfel K, Gaa J et al (2008) Characterization of focal liver lesions by ADC measurements using a respiratory triggered diffusion-weighted single-shot echo-planar MR imaging technique. Eur Radiol 18:477–485. doi:10.1007/s00330-007-0785-9 CrossRefPubMed

50.

Charles-Edwards EM, deSouza NM (2006) Diffusion-weighted magnetic resonance imaging and its application to cancer. Cancer Imaging 6:135–143. doi:10.1102/1470-7330.2006.0021 CrossRefPubMedPubMedCentral

51.

Xia D, Jing J, Shen H et al (2010) Value of diffusion-weighted magnetic resonance images for discrimination of focal benign and malignant hepatic lesions: a meta-analysis. J Magn Reson Imaging 32:130–137. doi:10.1002/jmri.22211 CrossRefPubMed

52.

Eiber M, Fingerle AA, Brugel M et al (2012) Detection and classification of focal liver lesions in patients with colorectal cancer: retrospective comparison of diffusion-weighted MR imaging and multi-slice CT. Eur J Radiol 81:683–691. doi:10.1016/j.ejrad.2011.01.072 CrossRefPubMed

53.

Tam HH, Collins DJ, Brown G et al (2013) The role of pre-treatment diffusion-weighted MRI in predicting long-term outcome of colorectal liver metastasis. Br J Radiol 86:20130281. doi:10.1259/bjr.20130281 CrossRefPubMedPubMedCentral

54.

Patterson DM, Padhani AR, Collins DJ (2008) Technology insight: water diffusion MRI – a potential new biomarker of response to cancer therapy. Nat Clin Pract Oncol 5:220–233. doi:10.1038/ncponc1073 CrossRefPubMed

55.

Thoeny HC, De Keyzer F, Vandecaveye V et al (2005) Effect of vascular targeting agent in rat tumor model: dynamic contrast-enhanced versus diffusion-weighted MR imaging. Radiology 237:492–499. doi:10.1148/radiol.2372041638 CrossRefPubMed

56.

Yankeelov TE, Lepage M, Chakravarthy A et al (2007) Integration of quantitative DCE-MRI and ADC mapping to monitor treatment response in human breast cancer: initial results. Magn Reson Imaging 25:1–13. doi:10.1016/j.mri.2006.09.006 CrossRefPubMed

57.

Uhl M, Saueressig U, van Buiren M et al (2006) Osteosarcoma: preliminary results of in vivo assessment of tumor necrosis after chemotherapy with diffusion- and perfusion-weighted magnetic resonance imaging. Invest Radiol 41:618–623. doi:10.1097/01.rli.0000225398.17315.68 CrossRefPubMed

58.

Kamel IR, Reyes DK, Liapi E et al (2007) Functional MR imaging assessment of tumor response after 90Y microsphere treatment in patients with unresectable hepatocellular carcinoma. J Vasc Interv Radiol 18:49–56. doi:10.1016/j.jvir.2006.10.005 CrossRefPubMed

59.

Rhee TK, Naik NK, Deng J et al (2008) Tumor response after yttrium-90 radioembolization for hepatocellular carcinoma: comparison of diffusion-weighted functional MR imaging with anatomic MR imaging. J Vasc Interv Radiol 19:1180–1186. doi:10.1016/j.jvir.2008.05.002 CrossRefPubMed

60.

Theilmann RJ, Borders R, Trouard TP et al (2004) Changes in water mobility measured by diffusion MRI predict response of metastatic breast cancer to chemotherapy. Neoplasia 6:831–837. doi:10.1593/neo.03343 CrossRefPubMedPubMedCentral

61.

Cui Y, Zhang XP, Sun YS et al (2008) Apparent diffusion coefficient: potential imaging biomarker for prediction and early detection of response to chemotherapy in hepatic metastases. Radiology 248:894–900. doi:10.1148/radiol.2483071407 CrossRefPubMed

62.

Anzidei M, Napoli A, Zaccagna F et al (2011) Liver metastases from colorectal cancer treated with conventional and antiangiogenetic chemotherapy: evaluation with liver computed tomography perfusion and magnetic resonance diffusion-weighted imaging. J Comput Assist Tomogr 35:690–696. doi:10.1097/RCT.0b013e318230d905 CrossRefPubMed

63.

Moffat BA, Chenevert TL, Lawrence TS et al (2005) Functional diffusion map: a noninvasive MRI biomarker for early stratification of clinical brain tumor response. Proc Natl Acad Sci USA 102:5524–5529. doi:10.1073/pnas.0501532102 CrossRefPubMedPubMedCentral

64.

Moffat BA, Hall DE, Stojanovska J et al (2004) Diffusion imaging for evaluation of tumor therapies in preclinical animal models. MAGMA 17:249–259. doi:10.1007/s10334-004-0079-z CrossRefPubMed

65.

Dudeck O, Zeile M, Wybranski C et al (2010) Early prediction of anticancer effects with diffusion-weighted MR imaging in patients with colorectal liver metastases following selective internal radiotherapy. Eur Radiol 20:2699–2706. doi:10.1007/s00330-010-1846-z CrossRefPubMed

66.

Wybranski C, Zeile M, Lowenthal D et al (2011) Value of diffusion weighted MR imaging as an early surrogate parameter for evaluation of tumor response to high-dose-rate brachytherapy of colorectal liver metastases. Radiat Oncol 6:43. doi:10.1186/1748-717X-6-43 CrossRefPubMedPubMedCentral

67.

Liang HY, Huang YQ, Yang ZX et al (2016) Potential of MR histogram analyses for prediction of response to chemotherapy in patients with colorectal hepatic metastases. Eur Radiol 26:2009–2018. doi:10.1007/s00330-015-4043-2 CrossRefPubMed

68.

Marugami N, Tanaka T, Kitano S et al (2009) Early detection of therapeutic response to hepatic arterial infusion chemotherapy of liver metastases from colorectal cancer using diffusion-weighted MR imaging. Cardiovasc Intervent Radiol 32:638–646. doi:10.1007/s00270-009-9532-8 CrossRefPubMed

69.

Schmeel FC, Simon B, Sabet A et al (2016) Diffusion-weighted magnetic resonance imaging predicts survival in patients with liver-predominant metastatic colorectal cancer shortly after selective internal radiation therapy. Eur Radiol. doi:10.1007/s00330-016-4430-3 PubMed

Titel: Bedeutung der Diffusionsbildgebung bei Lebermetastasen
verfasst von: Dr. P. Riffel
S. O. Schoenberg
J. Krammer
Publikationsdatum: 10.03.2017
Verlag: Springer Medizin
Schlagwörter: Magnetresonanztomografie
Magnetresonanztomografie
Metastasen
Hämangiom
Hämangiom
Hämangiom
Hämangiom
Hämangiom
Erschienen in: Die Radiologie / Ausgabe 5/2017
Print ISSN: 2731-7048
Elektronische ISSN: 2731-7056
DOI: https://doi.org/10.1007/s00117-017-0233-z

Update Radiologie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Newsletter bestellen

Springer Medizin

Bedeutung der Diffusionsbildgebung bei Lebermetastasen

Zusammenfassung

Klinisches/methodisches Problem

Radiologische Standardverfahren

Methodische Innovationen

Leistungsfähigkeit

Bewertung

Empfehlung für die Praxis

Neu im Fachgebiet Radiologie

Screening-Mammografie offenbart erhöhtes Herz-Kreislauf-Risiko

S3-Leitlinie zu Pankreaskrebs aktualisiert

Fünf Dinge, die im Kindernotfall besser zu unterlassen sind

„Nur wer sich gut aufgehoben fühlt, kann auch für Patientensicherheit sorgen“

Update Radiologie

Springer Medizin

Zusammenfassung

Klinisches/methodisches Problem

Radiologische Standardverfahren

Methodische Innovationen

Leistungsfähigkeit

Bewertung

Empfehlung für die Praxis

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2017

Leberbildgebung

CT und MRT der Leber: wann, was, warum?

Pulmonale Karzinoide

Mehr Bildinformation durch Ultraschallelastographie

Hirnmetastase versus Strahlennekrose nach Kopf‑Hals‑Karzinom

Mitteilungen des Berufsverbandes der Deutschen Radiologen

Neu im Fachgebiet Radiologie

Screening-Mammografie offenbart erhöhtes Herz-Kreislauf-Risiko

S3-Leitlinie zu Pankreaskrebs aktualisiert

Fünf Dinge, die im Kindernotfall besser zu unterlassen sind

„Nur wer sich gut aufgehoben fühlt, kann auch für Patientensicherheit sorgen“

Update Radiologie