Fiber-Tracking bei Hirntumoren mittels Diffusion Tensor Imaging (DTI)

Ziele: Bestimmung der Imaging- und Nachverarbeitungs-Parameter, die für ein Fiber-Tracking der Pyramidenbahn im ödematösen peritumoralen Marklager mit seiner deutlich verminderten fraktionalen Anisotropie (FA) geeignet sind. Methode: Ausgewertet wurden DTI-Datensätze von 10 Hirntumoren mit Begleitödem. EPI-basierte DTI-Sequenz: TR/TE=8000/105 ms, b=1000s/mm², 33 lückenlose 3mm-Schichten des Gesamtschädels, 6 Akquisitionen, Parallel-Akquisitions-Technik mit i-PAT Spule. Aus den Daten wurde voxelweise die Diffusions-Tensoren und aus diesen ein kontinuierliches Tensoren-Feld berechnet. Fiber-Tracking mit Hilfe eines von uns (PD) modifizierten Line-Propagations-Algorithmus nach Mori et al. (Ann Neurol 45, 265) und interaktiven ROIs. Im Ödem-Bereich wurden die Tracking-Stop-Kriterien variiert. Ergebnis: In allen Fällen konnten Trajektorien mit einem Verlauf, der für die Pyramidenbahn typisch ist, auch im peritumorösen Ödem gefunden werden. Dazu war allerdings eine deutliche Herabsetzung der Anisotropie-Schwelle auf 0,05 und eine Heraufsetzung der Winkel-Schwelle auf 20° erforderlich bei einem Interpolations-Faktor von 0,7. Bei weiterer Schwellen-Reduktion traten aberrante Trajektorien kontralateral oder innerhalb des Tumors auf. Schlussfolgerung: Fiber Tracking der Pyramidenbahn ist bei geeigneter Wahl der Tracking-Schwellen auch innerhalb eines Tumor-Begleitödems möglich. Dabei muss auf aberrante Pfade geachtet werden. Die Daten können im DICOM-Format zur Operations-Planung genutzt werden. Für eine zuverlässige intraoperative Navigation ist allerdings noch die Bestimmung der Abweichung zwischen virtuellem und realem Situs erforderlich.

Schlüsselwörter

Fiber Tracking - Diffusion Tensor Imaging - Hirntumoren - Pyramidenbahn