MR Imaging of Desmoid Tumors
Robert Lefkowitz, MD, Associate Professor, Radiology, Weill Cornell Medical College/Memorial Sloan-Kettering Cancer Center
Inleiding:
Magnetic resonance imaging (MRI) is in de meeste gevallen de modaliteit bij uitstek voor het in beeld brengen van desmoïd tumoren. MRI maakt gebruik van een reeks complexe, wisselende magnetische velden en elektromagnetische pulsen met lage energie (radiofrequente golven) om beelden van het lichaam te maken. In tegenstelling tot röntgenstralen en CT-scan, zendt MRI geen ioniserende straling uit. De standaard MR-beeldsequenties die in mijn instelling (Memorial Sloan Kettering Cancer Center) worden gebruikt voor de beeldvorming van weke delen tumoren zijn de volgende:
T1-gewogen beelden (T1WI) in het axiale en coronale (of sagittale) vlak
T2-gewogen vetverzadigde beelden (T2FS) in het axiale en coronale (of sagittale) vlak
T1-gewogen vetverzadigde beelden in het axiale vlak zowel vóór als na de toediening van intraveneus contrast (gadolinium)
Op T1WI, is vet helder (hoog signaal) en zijn vloeistof en spieren donker (laag signaal). Op T2WI is de vloeistof zeer helder en het vet en de spieren donker. Desmoïd tumoren zijn over het algemeen laag in signaal op T1WI maar kunnen zowel hoog als laag in signaal zijn op T2FS, afhankelijk van hun samenstelling.
Samenstelling van Desmoïd tumoren:
Desmoïd tumoren bestaan voornamelijk uit cellen die fibroblasten worden genoemd en het collageen dat zij produceren. In het begin van hun ontwikkeling bevatten desmoïd tumoren een hoog percentage fibroblasten; in deze toestand worden ze “cellulaire” desmoïden genoemd. Na verloop van tijd neemt het aantal fibroblasten in een desmoïd tumor af terwijl het relatieve aandeel van collageen toeneemt. Laat in hun levenscyclus bereiken desmoïd tumoren vaak een toestand waarin ze hoofdzakelijk bestaan uit collageen met relatief weinig fibroblasten, op dat moment kunnen ze aangeduid worden als “collageenachtige” of “collageen-overheersende” desmoïd tumoren.1 Omdat fibroblasten een hoog watergehalte hebben, zijn ze helder op T2WI; in tegenstelling hiermee heeft collageen een relatief laag watergehalte en is daarom donker op T2WI.2 Aangezien desmoïd tumoren vroeg in hun levenscyclus vooral cellulair zijn, zijn ze overwegend hoog in T2 signaal, vaak vermengd met lineaire banden van collageen met laag T2 signaal; deze “banden” van laag T2 signaal zijn zeer karakteristiek voor vroege desmoïd tumoren, en dienen als aanwijzing voor de radioloog wanneer de diagnose nog niet eerder bekend is.3 Naarmate ze rijper worden, neemt de mate van cellulariteit af met een gelijktijdige afname van het percentage van hoog T2 signaal. Uiteindelijk worden desmoïd tumoren bijna volledig donker op T2WI, wat aangeeft dat de tumor voornamelijk collageenachtig is en waarschijnlijk niet significant zal groeien in de toekomst.
Contrast versterkte beelden van desmoïd tumoren lijken op de T2WI in die zin dat de cellulaire tumoren hoog in signaal zijn (gretig oplichtend) en de collageen overheersende tumoren veel lager in signaal zijn (slechts licht oplichtend). T1WI zonder contrast worden ook gebruikt in het standaard beeldvormingsprotocol: Zowel de cellulaire als de collageen overheersende tumoren zijn laag in T1 signaal, hoewel de collageenhoudende tumoren extreem donker zijn. Het doel van de T1WI is echter niet om de mate van cellulariteit van desmoïd tumoren te evalueren, maar veeleer om de relatie van deze tumoren met omliggende structuren, zoals bot, bloedvaten en zenuwen te beoordelen.
Medische therapie:
Hoewel de meeste desmoïd tumoren na verloop van tijd minder cellulair zullen worden, is de snelheid waarmee deze verandering optreedt onvoorspelbaar. Het doel van medische therapie is om dit proces te versnellen, vooral bij patiënten die symptomatisch zijn. Medische therapie kan ervoor zorgen dat de desmoïd tumoren zowel in grootte als in cellulariteit afnemen; echter, zelfs als er geen merkbare afname in grootte optreedt, gaat een afname in de mate van cellulariteit alleen vaak gepaard met verbetering van de symptomen. De meest gebruikte geneesmiddelen voor de behandeling van desmoïd tumoren zijn Sorafenib, Doxorubicine, Methotrexaat en Tamoxifin.
MRI vs. CT:
MRI is de modaliteit bij uitstek voor het in beeld brengen van desmoïd tumoren. MRI heeft een beter contrast van de weke delen dan CT; met andere woorden, desmoïd tumoren zijn op MRI gemakkelijker te zien tegen een achtergrond van andere weke delen zoals spieren (op CT hebben spieren en desmoïd tumoren een vergelijkbare dichtheid, en kunnen daarom moeilijk van elkaar te onderscheiden zijn). Bovendien kan met MRI de mate van celluariteit (hoog T2-signaal) worden beoordeeld, wat gunstig is voor het bepalen van de respons op de behandeling – CT is minder nauwkeurig in het bepalen van de mate van celluiteit van de desmoïd tumor.
Een ander groot voordeel van MRI ten opzichte van CT is het ontbreken van ioniserende straling die met MRI gepaard gaat. CT maakt, in tegenstelling tot MRI, gebruik van een complexe reeks röntgenstralen om een beeld te genereren. Röntgenstraling is een vorm van ioniserende straling, en ioniserende straling is mogelijk kankerverwekkend. De gemiddelde stralingsdosis van één enkele CT-scan bedraagt ongeveer 10 millisievert, wat ongeveer driemaal de jaarlijkse blootstelling is van de gemiddelde inwoner van de Verenigde Staten aan straling (voornamelijk afkomstig van bronnen zoals kosmische straling, radon in de lucht, medische procedures, commerciële en industriële blootstelling, enz.4 ). Men schat dat deze stralingsdosis van één enkele CT-scan geassocieerd is met een 1/1000 (0,1%) verhoogd risico op het ontwikkelen van kanker. Dit risico is cumulatief, zodat iemand die gedurende een periode van maanden of jaren 5 CT-scans ondergaat, een 5/1000 verhoogd risico heeft om kanker te ontwikkelen (een 0,5% verhoogd risico om kanker te krijgen bovenop het basisrisico van de patiënt). Gezien dit kleine, maar reële risico is het verstandig de risico’s tegen de voordelen af te wegen wanneer patiënten met meerdere CT-scans worden onderzocht. MRI is vaak een levensvatbaar alternatief bij patiënten die herhaalde beeldvorming nodig hebben voor bewaking van desmoïd tumoren.
Daarnaast heeft het bij MRI gebruikte IV contrast (gadolinium) minder niertoxiciteit en wordt het in verband gebracht met minder allergische reacties dan het jodiumhoudende contrast dat bij CT wordt gebruikt. Zelfs bij patiënten met een ernstig verminderde nierfunctie, die geen intraveneus contrast kunnen krijgen, kunnen MR-beelden van hoge kwaliteit zonder contrast worden verkregen. Daarentegen is CT-beeldvorming van weke delen tumoren zonder intraveneus contrast vaak aanzienlijk gecompromitteerd.
CT heeft wel een aantal voordelen boven MRI. Zo zijn sommige patiënten claustrofobisch en kunnen zij niet verdragen dat zij gedurende het gehele onderzoek, dat doorgaans ten minste 30 minuten duurt, in de relatief nauwe ruimte van de MRI-magneet blijven liggen (dit probleem kan worden verlicht door het geven van valium). CT-scanners zijn veel minder vernauwend en hebben een veel kortere beeldvormingstijd (slechts enkele minuten). Bepaalde metalen apparaten zijn onverenigbaar met de sterke magnetische velden die voor MRI worden gebruikt: Hiertoe behoren pacemakers, cochleaire implantaten en bepaalde oudere aneurysmaclips. Metalen vreemde voorwerpen in de buurt van de orbit zijn ook gecontra-indiceerd. Patiënten met deze hulpmiddelen moeten met CT worden onderzocht in plaats van met MRI.
Terwijl MRI duidelijk de voorkeursmodaliteit is voor de beeldvorming van extra-abdominale (inclusief buikwand) desmoïd tumoren, geven veel radiologen de voorkeur aan contrastversterkte CT-scans boven MRI voor de beoordeling van intra-abdominale desmoïd tumoren, vooral wanneer deze tumoren zich in het mesenterium bevinden. CT-beelden zijn veel minder gevoelig voor de beweging die gepaard gaat met darmperistaltiek en diafragmatische excursie tijdens de ademhaling, en kunnen desmoïden gemakkelijker onderscheiden van aangrenzend mesenteriaal vet of met vocht gevulde darmlussen, die op de bij MRI gebruikte T2WI kunnen lijken op desmoïd tumoren.
Methoden voor het meten van tumoren op MRI en CT:
RECIST (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors) is een veelgebruikte methode om de grootte van tumoren te meten: Het is de eenvoudigste van alle methoden, die een eendimensionale meting van de langste as van de tumor vereist.
Het WHO-criterium (World Health Organization) is een tweedimensionale methode die de langste as van de tumor en de grootste loodrechte meting meet. Deze methode is iets nauwkeuriger dan RECIST voor het meten van desmoïd tumoren, omdat desmoïd tumoren vaak meer krimpen in de korte as dan in de lange as – de korte as wordt niet gemeten in RECIST. In dergelijke gevallen zal de WHO de therapeutische respons nauwkeuriger weergeven.
Driedimensionale metingen worden ook vaak gebruikt en zijn slechts iets tijdrovender. Volumetrische metingen ten slotte (meting van de oppervlakte van de gehele tumor op elke slice en vermenigvuldiging van de som van deze metingen met de slice-dikte) zijn, mits goed uitgevoerd, de meest nauwkeurige methode voor het meten van de tumorgrootte, maar vergen veel meer tijd dan elk van de andere methoden. Aangezien deze methode zo arbeidsintensief is, worden momenteel studies uitgevoerd om na te gaan of de extra nauwkeurigheid van deze methode voldoende klinische waarde toevoegt om het gebruik ervan te rechtvaardigen. Andere studies worden uitgevoerd met software in een poging om het tumorvolume op geautomatiseerde wijze te meten.
Welke methode ook wordt gebruikt om de grootte van de tumor te meten, het is belangrijk dat de metingen worden uitgevoerd door een radioloog die ervaring heeft met desmoïd tumoren om de tumor goed te kunnen onderscheiden van aangrenzend normaal weefsel en om de betekenis van T2 signaalveranderingen te herkennen. Even belangrijk is de consistentie tussen de metingen – verschillende radiologen zullen eenzelfde tumor vaak verschillend meten (inter-observer variabiliteit). Daarom kan het nuttig zijn om, indien mogelijk, elke scan van dezelfde patiënt door dezelfde radioloog te laten beoordelen. Zelfs dezelfde radioloog kan dezelfde tumor soms verschillend meten (intra-observer variabiliteit), vooral als de extremiteit van de patiënt op elke scan iets anders is gepositioneerd. Daarom moet de radioloog zorgvuldig zijn bij het vergelijken van dezelfde tumor op verschillende scans, waarbij hij ervoor moet zorgen dat de randen van de tumor worden onderscheiden van het aangrenzende normale weefsel en dat de tumor wordt gemeten met behulp van vergelijkbare assen.
Conclusie:
MRI is de voorkeursmodaliteit voor de beeldvorming van extra-abdominale desmoïd tumoren, terwijl CT over het algemeen de voorkeur heeft voor intra-abdominale desmoïd tumoren, enkele uitzonderingen daargelaten. Patiënten moeten proberen hun scans te laten lezen door radiologen die ervaring hebben met het lezen van desmoïd tumoren, zodat subtiele veranderingen in grootte en T2-signaal adequaat kunnen worden beoordeeld.