Die Magnetresonanztomographie des hepatozellulären Karzinoms in Zirrhose mit hepatozytenspezifischem Kontrastmittel Gd-EOB-DTPA und Korrelation mit dem zytometrisch bestimmten DNA-Index

Abstract

Motivation/Einleitung Eine Optimierung der Behandlungsstrategie eines hepatozellulären Karzinoms (HCC) setzt eine möglichst komplette und präzise Diagnostik voraus. Der genauen Differenzierung und Charakterisierung eines Lebertumors kommt eine entscheidende, da therapiebestimmende Rolle (kurativ vs. palliativ) zu. Die MRT mit Kontrastmittel an Magnetresonanz- Hochfeldsystemen stellt derzeit das optimale bildgebende Verfahren zur Detektion und Differentialdiagnose des hepatozellulären Karzinoms dar. Gd-EOB- DTPA(Primovist®) ist dabei das erste T1-Kontrastmittel, das die Eigenschaften eines extrazellulären mit denen eines leberspezifischen Kontrastmittels vereint. Schon wenige Minuten nach der Injektion ist, aufgrund einer leberzellspezifischen Aufnahme, eine deutliche Anreicherung in den Hepatozyten festzustellen, die eine klare Abgrenzung der Läsion vom gesunden Gewebe ermöglicht. Gd-EOB-DTPA erlaubt Aufnahmen sowohl in der Anflutungsphase zur Darstellung der Durchblutung als auch in der Anreicherungsphase zur Darstellung der Hepatozytenaktivität zu aquirieren. Patienten und Methode In der vorliegenden Arbeit sind 63 Patienten mit einem HCC in Zirrhose, deren Leber kernspintomographisch mit dem hepatozytenspezifischem MR- Kontrastmittel Gd-EOB-DTPA in 4 Phasen dynamisch (nativ,arteriell,venös,spätvenös) untersucht worden ist, in die Studie eingeschlossen . Die Patienten wurden in die Gruppen Zirrhoseursache, Tumorgrad, DNA-Plodie und DNA-Index unterteilt. Getestet wurden die auf das Restlebergewebe normierten Signalintensitäten(I) und die Parameter Asymmetriekoffizient AC1(d.h. der Signalgebung in der arteriellen respektive der venösen Kontrastphase in der dynamischen Bildgebung) und der Asymmetriekoffizient AC2(d.h. der Signalgebung in der nativen respektive der spätvenösen Kontrastphase).Statistische Unterschiede zwischen den o.g. Gruppen wurden mit dem Wilcoxon-Test untersucht. Um mögliche Zusammenhänge zwischen den einzelnen Parametern zu ermitteln, wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse durchgeführt. Die Korrelation zwischen den Asymmetriekoeffizienten und dem DNA-Index ist mit dem Spearman-Rho-Test untersucht worden, der eine Normalverteilung nicht voraussetzt. Das Signifikanzniveau für alle statistischen Anwendungen wurde auf 5 % festgelegt, und es wurde jeweils zweiseitig getestet. Ergebnisse Der DNA-Index als abhängiger Parameter erreicht eine erklärte Varianz von 30 % und enthält als einzigen signifikant korrelierten Parameter die normierte arterielle Signalintensität. Unter Vernachlässigung der hochgradig nichtsignifikanten Parameter wird für die normierte Signalintensität in der arteriellen bzw. venösen Phase ein tendenziell signifikanter Einfluss erkannt und ein Bestimmtheitsmaß von 23 % erreicht, was als noch akzeptabel gewertet werden kann. Erstmalig konnte mit den Ergebnissen dieser Studie beim hepatozellulären Karzinom in Zirrhose eine signifikante Korrelation (p<0,0082) zwischen dem im Rahmen der präoperativen kernspintomographischen Bildgebung mit hepatozytenspezifischem Kontrastmittel (Gd-EOB-DTPA) bestimmten Asymmetriekoeffizienten AC1 (zwischen der Signalgebung in der arteriellen respektive der venösen Kontrastphase in der dynamischen Bildgebung) und dem DNA-Index, also dem Malignitätspotential des Tumors, nachgewiesen werden. Schlussfolgerungen Damit erscheint es möglich, eine präoperative Einschätzung des Malignitätspotentials bzw. der Aggressivität dieser Tumoren und damit einen Hinweis über dessen möglicher Prognose abzugeben. Der Asymmetriekoeffizient AC1 könnte somit eine sinnvolle Ergänzung darstellen, um die bildgebenden Informationen wie Lokalisation, Größe und Anzahl der Tumoren einschließlich einer möglichen Angioinvasion auch hinsichtlich des Malignitätsgradings bzw. der Aggressivität dieser Tumoren sowie der damit verbundenen bildgebend, jedoch noch nicht erfassbaren Gefäßinvasion zu erweitern und damit das weitere chirurgische Vorgehen (Resektionsausmaß/Transplantationsindikation vs. Palliation) zu beeinflussen bzw. als Prognoseparameter zu dienen.

Rationale/Introduction Optimizing the treatment of hepatocellular carcinoma (HCC) requires comprehensive and accurate diagnostic assessment. Careful differentiation and characterization of liver tumors are pivotal for therapeutic management (curative versus palliative). Magnetic resonance imaging (MRI) performed at high field strength and with administration of contrast medium is currently the best imaging modality for detecting and differentiating HCC. Gd-EOB-DTPA(Primovist®) is the first T1-contrast agent combining extracellular properties with hepatocellular properties. Specific uptake by liver cells within a few minutes of injection results in marked hepatocellular accumulation, enabling good lesion demarcation from healthy tissue. Gd-EOB-DTPA enables acquisition of imaging during contrast medium inflow for assessment of perfusion in the phase of accumulation for characterization of hepatocellular activity. Patients and Methods Sixty-three patients with HCC in cirrhosis who underwent dynamic MRI using the hepatocellular MR contrast agent Gd-EOB-DTPA with acquisition of 4 phases (precontrast, arterial, venous, late venous) were included in the study. The patients were grouped by cause of cirrhosis, tumor grade, DNA ploidy, and DNA index. The following parameters were investigated: signal intensities (I) normalized to residual liver tissue; asymmetry coefficient AC1 (i.e., of signal intensity in the arterial phase and the venous phase of dynamic imaging); and AC2 (i.e., of signal intensity before contrast medium administration and in the late venous phase). Groups were tested for statistically significant differences using the Wilcoxon test. Correlation and regression analysis was done to identify possible associations between parameters. Correlation between asymmetry coefficients and the DNA index was tested using Spearman’s rho, which does not assume normal distribution. All statistical tests were two-tailed, and significance was assumed at the 5% level. Results The DNA index as a dependent parameter has a declared variance of 30% and includes normalized arterial signal intensity as the only parameter with significant correlation. Neglecting the highly nonsignificant parameters, normalized signal intensity in the arterial or venous phase tends to have a significant effect with a 23% coefficient of determination, which is still in the acceptable range. The data presented here for the first time demonstrate a significant correlation (p<0.0082) between asymmetry coefficient AC1.determined by preoperative dynamic MRI with a hepatocellular contrast agent Gd-EOB-DTPA and the DNA index, a measure of the malignant potential of a tumor. Conclusions The MRI results reported here appear to enable estimation of the malignant potential or aggressiveness of liver tumors before surgery, thus providing clues as to the patient’s prognosis. In conclusion, asymmetry coefficient AC1 might be a useful additional parameter supplementing imaging information on the number, localization, and size of liver tumors and vascular invasion. This coefficient can help us estimate the tumor grade or tumor aggressiveness including possible vascular invasion before it becomes apparent morphologically on preoperative imaging, thereby improving the planning of surgical management (extent of resection/indication for liver transplant versus palliative) or serving as a prognostic parameter.