Celotělová magnetická rezonance a její klinické využití

MUDr. Jana Sedláková, Ph.D.

Doctoral thesis

Whole body magnetic resonance imaging and its use in clinical practise

Abstract:

Úvod. Celotělová magnetická rezonance je poměrně nová metoda, která se využívá zejména v diagnostice systémových chorob kostní dřeně. Na našem pracovišti je nejčastější indikací k vyšetření podezření na mnohočetný myelom a hodnocení vývoje této nemoci, proto jsme se na ní v této práci zaměřili. Naší snahou bylo porovnat výsledky tohoto vyšetření s výsledky rentgenových vyšetření, dále porovnat výsledky vyšetření T1 vážených obrazů a STIR s difúzně váženými obrazy s potlačením signálu pozadí (DWIBS) a pokusit se o jednoduchou kvantifikaci difúze. Metody. Do studie bylo zařazeno celkem 106 pacientů s diagnózou mnohočetného myelomu a monoklonální gamapatie nejasného významu (MGUS) vyšetření v letech 2007-2013 na magnetické rezonanci celotělovým protokolem. Sumarizace počtu a rozdílu postižených oblastí na RTG a celotělové magnetické rezonanci, případně na T1 TSE + STIR a DWIBS obrazech a hodnot signálu při poměru vůči jednotlivým parenchymatozním orgánům při hodnocení DWIBS byla provedena pomocí standardních popisných statistik: průměru, směrodatné odchylky, mediánu, minima a maxima. Současná pozitivita/negativita vyšetření mnohočetného myelomu/MGUS diagnostickými metodami byla hodnocena pomocí McNemarova testu. Hodnocení rozdílu v počtu postižených oblasti bylo provedeno pomocí Wilcoxonova párového testu. Dále byl pro srovnání výsledků vyšetření diagnostickými metodami použit Spearmanův koeficient korelace. Rozdíl v hodnotách poměrů signálů mezi dvojicemi skupin pacientů byl hodnocen pomocí neparametrického Mannova-Whitneyho testu. Dále byla data zpracována ROC analýzou s odhadem senzitivity, specificity a plochy pod ROC křivkou (AUC, area under the curve) a identifikací optimálního hraničního bodu (cut-off). Výsledky. V případě srovnání s rentgenovým vyšetřením magnetická rezonance identifikuje více nebo stejně pozitivních ložisek jako rentgen (Wilcoxonův párový test, p<0,001). V případě hlavy jsou však citlivějším vyšetřením rentgenové snímky, které identifikují více nebo stejně postižených oblastí jako magnetická rezonance (Wilcoxonův párový test, p=0,006). Při srovnání výsledků vyšetření T1+STIR a DWIBS je citlivějším vyšetřením DWIBS, který identifikuje více nebo stejně postižených oblastí (Wilcoxonův párový test, p<0,001). Při hodnocení difúzně vážených obrazů a poměrů signálů vůči játrům, ledvině a slezině jsou rozdíly těchto poměrů naměřené u míst restrikce signálu s korelátem na T1 TSE/STIR a poměrů signálu při měření referenčních míst (bez korelátu na T1 vážených obrazech a STIR) vysoce statisticky významné (p<0,001). Vypočteny byly i hraniční hodnoty pro jednotlivé orgány. Závěr. Celotělová magnetická rezonance prokazuje u diagnostiky mnohočetného myelomu vyšší senzitivitu než dosavadní standardní metoda- rengenové snímky. Difúzně vážené obrazy prokazují oproti T1 váženým obrazům a STIR vyšší senzitivitu, jednou z možností, jak zvýšit i specificitu může být i počítání poměru signálu v místě restrikce difúze vůči některému parenchymatoznímu orgánu dutiny břišní a retroperitonea.

Abstract:

Backround. Whole body magnetic resonance imaging is quite a new method, which is used maily in diagnostic imaging of bone marrow systemic diseases. The most common indication at our department is multiple myeloma, so we focused in our study on this disease. We compared results of the whole body magnetic resonance with X-ray examination, T1-weighted images and STIR images with diffusion weigted whole body imaging (DWIBS). We also tested possibility of DWIBS quantification. Methods. Whole body magnetic resonance examinations of 106 pacients with multiple myeloma or monoclonal gamapathy of unknown significance(MGUS) made between 2007-2013 were reviewed. An arithmetic mean, standard deviation, median, minimum, maximum and Mc Nemar and Wilcoxon tests were used to identify characteristics and differences between X-ray examination and whole body magnetic resonance imaging and T1 weighted imaging + STIR and DWIBS. Mann-Whitney test was used to identify differences of signal ratio in DWIBS between reference group and group with lesions. ROC analysis was performed to indentify cut offs. Results. The analysis of X- ray and whole body magnetic resonance showed that magnetic resonance identify equally or more lesions than X-ray (Wilcoxon test, p<0,001). But in case of head X-ray examination identified equally or more lesions than magnetic resonance (Wilcox test, p=0,006). The analysis of T1 wighted imaging + STIR and DWIBS examinations showed that DWIBS is more sensitive (Wilcox test, p<0,001). In evaluation of signal ratio to liver, kidney and spleen, there was significant difference between reference group and group with lesions on T1 weighted imaging and STIR (p<0,001). Conclusions. Whole body magnetic resonance imaging is superior to X-ray examination in identifying lesions in patients with multiple myeloma, with exception of head imaging. DWIBS is more sensitive than T1 weighted imaging and STIR images, one of possible ways to reach higher specificity could be comparison of the signal ratio to liver, kidney or spleen.

Keywords

magnetická rezonance, celotělová magnetická rezonance, difúzně vážené obrazy, mnohočetný myelom, monoklonální gamapatie nejasného významu, zobrazení kostní dřeně magnetic resonance, whole body magnetic resonance, diffusion weighted imaging with backround body signal supression, multiple myeloma, MGUS, bone marrow imaging

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 10. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 13. 11. 2013
• Supervisor: doc. MUDr. Marek Mechl, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Radiology (4-years) / Radiology