Blanchet L, Krooshof PWT, Postma GJ et al. Discrimination between metastasis and glioblastoma multiforme based on morphometric analysis of MR images. AJNR Am J Neuroradiol 2011; 32: 67–73

Morphometrische Analyse von MRT-Aufnahmen zur Unterscheidung in Glioblastom oder Metastase

Mit konventionellen MRT-Aufnahmen kann oft nicht zwischen solitären Hirnmetastasen und Glioblastomen unterschieden werden. Neben der häufig erforderlichen histopathologischen Diagnose werden wegen des Bedarfs nicht invasiver Möglichkeiten Techniken wie die Diffusions- und Perfusionsbildgebung oder die MR-Spektroskopie eingesetzt. Blanchet et al. untersuchten, wie genau mithilfe morphometrischer Analysen konventioneller MRT-Daten zwischen den beiden Hirntumoren differenziert werden kann.

Ausgehend von der Annahme, dass sich Glioblastome und Metastasen morphologisch unterscheiden, sollte die Tumorgestalt als Indikator zur Unterscheidung dieser Tumoren genutzt werden. Die Daten stammten von Aufnahmen mit einem 3-T-System. Sie wurden mit der voxelbasierten Morphometrie ausgewertet. Anhand der dann erstellten Abstandskarte, in der die Region mit der höchsten Intensität, d. h., das Gewebe, das am stärksten vom normalen Gewebe abwich, dargestellt war, konnte die Region of Interest (ROI) ausgewählt werden. Anschließend wurde die ROI mit dem k-Means-Algorithmus segmentiert. Von den resultierenden und farbkodierten Klassen (Cluster) ermöglichten grundsätzlich 3 – 6 in gesundes Gewebe, Liquior, Ödem und Tumor zu unterscheiden.

Für die morphologische Analyse ist ein Quadrat berechnet worden, in das die binären Tumorbilder eingepasst wurden. Wenn der Tumorkern annähernd sphärisch ist, sollte der Kreis im binären Bild 78,5 % des Quadrats bedecken. Ist er dagegen nicht kugelförmig, passt sich die Form nicht so gut in das Quadrat ein. Je nach Tumorgröße und räumlicher Auflösung sind pro Patient 1–20 Schnittbilder ausgewertet worden. Mit der Leave-one-out-Kreuzvalidierung wurde die Unterscheidungsfähigkeit in Glioblastom und Metastase bewertet.

Von den 33 teilnehmenden Patienten mit einem durchschnittlichen Alter von 54,4 Jahren hatten 18 ein histopathologisch bestätigtes Glioblastom und 15 eine solitäre Metastase. Mit der Leave-one-out-Kreuzvalidierung wurde ein optimaler Wert für die Differenzierungsfähigkeit von 0,53 bestimmt. Je nach dem, welcher Patient dabei ausgeschlossen worden ist, variierte dieser Wert zwischen 0,51 und 0,54. Der Wert ermöglichte in 31 von 33 Fällen eine korrekte Diagnose (93,9 %).

Fazit
Mit der hier geprüften morphometrischen Analyse konventioneller MRT-Daten konnten sehr zuverlässig Glioblastome von solitären Metastasen differenziert werden. Die Autoren schlagen die Methode als ergänzendes diagnostisches Werkzeug vor.

Matthias Manych, Berlin