Semiquantitative Volumetrie zur Verlaufsbeobachtung von Neurofibromatose Typ 1-assoziierten plexiformen Neurofibromen

Einführung: Patienten mit Neurofibromatose Typ 1 (NF1) entwickeln multiple interne plexiforme Neurofibrome (PNF) (>50%) und weisen ein etwa 10%iges Lebenszeitrisiko auf, einen malignen peripheren Nervenscheidentumor (MPNST) zu entwickeln. Um das Progressionsverhalten der Tumoren zu studieren und Therapien zu überwachen, sind Angaben zu Tumorvolumina unerlässlich.

Methode: Wir untersuchten exemplarisch 71 Patienten mit NF1, die sich in einem Beobachtungszeitraum von 2–5 Jahren MRT Ganzkörper-Untersuchungen unterzogen hatten. Die volumetrischen Analysen wurden mittels des semiquantitativen Programms MedX durchgeführt.

MedX ist ein Programm zur Segmentierung und Volumetrie von Tumoren (>3cm im Durchmesser), die im Fall von PNF anhand sogenannter STIR-MRT-Sequenzen (Short T1-Inversion Recovery) durchgeführt werden. Eingangs wird auf jeder MRT-Schicht die Region mit dem Tumor grob manuell eingegrenzt, dass gesundes und malignes Gewebe in einem etwaig gleichen Verhältnis vorliegen. Das Bild wird anschließend mittels der Gauss-Funktion geglättet, dem sich eine Histogramm-Analyse der Pixel anschließt, um den Grenzwert zu ermitteln, der dem kleinsten Pixelwert zwischen normalem Gewebe und dem lokalen PNF-Maximum entspricht. Mittels eines dann errechneten Bildgradienten entsteht ein binäres Grenzwert-Gradienten-Bild. Grenzwerte können individuelle korrigiert werden. Das Tumorvolumen wird anhand der Konturen und MRT-Schichtdicke berechnet.

Ergebnisse: 31 der 71 Patienten wiesen keine Tumoren auf. Die 39 Patienten mit Tumoren waren zum Zeitpunkt des ersten MRT-Scans im Alter von 3,2 bis 62,1 Jahren (mittleres Alter: 25,3 Jahre). Von den 39 Patienten mit Tumoren wiesen 17 Patienten einen signifikanten Tumorprogress auf, d.h. >±10%. Bei 2 der 17 Patienten reduzierte sich das Volumen aufgrund einer Resektion. Im Mittel betrug die Tumorprogression in dieser Gruppe 36,8%. Das Alter der Patienten mit signifikanter Volumenzunahme reichte von 3,2 bis 44,3 Jahren (mittleres Alter: 19,0 Jahre).

Folgerung: Die Untersuchungen zeigen, dass MedX ein valides reproduzierbares Verfahren darstellt, um jedwede volumetrische Tumorprogressionsuntersuchung durchzuführen. Das Verfahren eignet sich, wie im vorliegenden Fall, um die Biologie von Tumorentwicklung und Tumorprogress besser zu verstehen. Die ersten Untersuchungsergebnisse deuten darauf hin, dass diejenigen Patienten mit Tumorprogress eine Risikogruppe darstellen dürften, die der besonderen klinischen Beobachtung bedürfen.