Magnetisk resonans (MR)-skanning har været brugt til klinisk diagnostik i Danmark siden 1984. I 2009 blev der foretaget ca. 250.000 skanninger, og tallet er fortsat stigende. Billeddannelsen sker ud fra patientens brintkerner [1], som primært findes i vand og fedt. Fordelen ved MR-skanning er, at der sker bløddelsbilleddannelse uden brug af ioniserende stråling. Ulempen er tidsforbruget. En komplet undersøgelse består af flere forskellige billedserier (sekvenser) og tager 20-60 min.
Ved MR-skanning skal man på forhånd bestemme sig for detaljeringsgraden og hvilket volumen, der ønskes belyst, og om der skal fokuseres på fedt eller væsker. Ønskes graden af vævsvaskularisering belyst, gøres dette som ved computertomografi (CT) med intravenøst indgivet kontrastvæske. Direkte kontraindikation for MR er »kun« indopereret elektronik som f.eks. visse pacemakere eller ferromagnetisk metal; således ikke titaniumimplantater som f.eks. hofteproteser. Klaustrofobi kan i nogle tilfælde umuliggøre gennemførelse af en MR-undersø-gelse [1]. Nedsat nyrefunktion er ikke nogen hindring for kontrastforstærket skanning, så længe man benytter et af de mest stabile stoffer i godkendte mængder [2].
MAGNETISK RESONANS-BILLEDET
Der er to fysiske processer, der er unikke for de enkelte væv, som er afgørende for, hvordan MR-billedet ser ud. De tidskonstanter, der bestemmer relaksationen af den påtrykte radiobølge, kaldes T1 og T2. Vævenes forskellige værdier af T1 og T2 bestemmer kontrasten i MR-billedet. Ved hensigtsmæssige valg af, hvor hyppigt der sendes radiobølger ind (repetitionstid), og hvornår der lyttes efter signalet (ekkotid), kan billederne blive T1- eller T2-vægtede [1].
Eftersom billeddannelsen er baseret på kroppens brintkerner, vil meget brintfattige områder som f.eks. områder med luft eller kalk altid give meget svage eller ingen signaler og fremtræde mørke på MR. Vand eller andre væsker, som har et meget højt brintindhold, kan derimod fremstilles som både mørke og lyse på billederne, afhængigt af om billederne er T1- eller T2-vægtede. Det er også muligt at supprimere fedt, så de lyse områder på en T2-vægtet optagelse kun repræsenterer vand [1, 3]. Sekvenserne kan laves i alle tænkelige vinkler. Normalt holder man sig til transverselle og koronale og/eller sagittale optagelser, men forhold kan gøre, at skråoptagelser også udføres f.eks. parallelt med korsbåndene. Herudover er der særlige sekvenser, der anvendes helt afhængigt af indikationen [1, 3].
HVORNÅR SKAL DER FORETAGES
MAGNETISK RESONANS-SKANNING?
MR-skanning er en integreret del af udredningen af neurologiske lidelser. Cerebrum og medulla er ideelle objekter for MR-skanning. Her er nemlig et lille volumen uden bevægelse og med en lille afstand fra parenkymet til den antenne (spole), som måler signalet fra brintkernerne. Det samme gælder led og ekstremitetslidelser. MR-skanning er da også i dag en primær undersøgelse ved elektiv udredning af lidelser i centralnervesystemet (f.eks. dissemineret sklerose, infarkter, tumorer, infektion og vaskulære malformationer) og bevægeapparatet ved sygdomme i bløddele (f.eks. menisklæsioner, betændelser, diskusprolaps, muskel- og senelæsioner og leddegigt), og hvor der klinisk er mistanke om knoglebrud trods normalt røntgenbillede (f.eks. scaphoideumfrakturer og hoftefrakturer). Også til påvisning af knogle- og bløddelstumorer og -metastaser anvendes MR-skanning. En henvisning til MR-skanning af ryggen hos en patient med kendt kræft må sendes på vag mistanke om spredning, så man sikrer sig, at der ikke foreligger tværsnit eller truende tværsnit (Figur 1). Ved hjælp af helkrops-MR-skanning er det muligt at få et hurtigt overblik over både bløddels- og knoglemetastaser. Metoden bruges rutinemæssigt ved monitorering af behandlingen af nogle patienter med kræft. MR-skanning har erstattet CT i væsentlig grad, når det gælder elektive undersøgelser af centralnervesystemet og det muskuloskeletale system (Tabel 1), mens CT er klart dominerende, når det gælder akutte undersøgelser, bortset fra når man har mistanke om metastasebaseret tværsnit i ryggen. ###1212073601###
Når det gælder hjertet, er CT den mest anvendte undersøgelse; bl.a. får man ved CT en bedre oplysning om kalken i hjertets kranspulsårer end ved MR-skanning. For så vidt angår lungerne, er CT fortsat dominerende; brinttætheden i de luftfyldte lunger er for ringe til MR-diagnostik [5].
Efterhånden som de computere, der omsætter målingerne til billeder, er blevet hurtigere, er det blevet muligt også at få brugbare billeder af abdomen f.eks. ved lever- og galdevejslidelser (Figur 2) samt tarm- og nyreundersøgelser [6]. Dette har medført, at invasive undersøgelser er blevet fortrængt af MR som for eksempel magnetisk resonans-kolangiopankreatikografi (MRCP) [7] i stedet for diagnostisk endoskopisk retrograd kolangiopankreatikografi (ERCP). Der findes leverspecifikke kontraststoffer, der optages af hepatocytterne og udskilles med galden, og som øger specificiteten ved MR-diagnostik. Ved lidelser i det lille bækken bruges MR-skanning til detaljeret udredning af forholdene på grund af den gode bløddelskontrast (bl.a. ved gynækologiske sygdomme [8], rectumlidelser (f.eks. tumorer [9], fistler [10]) og blærecancer). MR-skanning er ved eksempelvis gynækologiske cancere og rectumcancer en integreret del af cancer-staging. For så vidt angår prostata, kan man ved MR-skanning påvise langt de fleste tumorer, hvilket giver mulighed for fokuseret vævsprøvetagning og vurdering af stadiet [11]. Når det gælder nyrer og øvre urinveje, kommer MR-skanning til kort, da kalk, dvs. sten, ikke ses, hvorfor CT er den foretrukne undersøgelsesmåde ved primær udredning af patienter med urologiske lidelser (eksklusive lidelser i prostata). MR-skanning bruges kun, når CT ikke har givet et klart svar. Dog kan man ved MR-hydrografi, der svarer til MRCP, få et hurtigt overblik over urinvejene (dilatation, nyrestørrelse, beliggenhed). Disse to undersøgelser danner billeder, som udelukkende er fokuseret på forekomsten af vand.
MR-skanning af mammae har vundet udbredelse i nogle lande, idet man kan se læsioner, der ikke ses med røntgenundersøgelse og ultralydskanning. Metoden anbefales hos kvinder med genetisk disposition for brystkræft, hos kvinder med brystprotese og i situationer, hvor de traditionelle metoder ikke er tilstrækkelige. Perfusionsundersøgelser med kontraststof er sædvanligvis en integreret del af undersøgelsen. Det findes MR-skannere, der er dedikerede til undersøgelse af mammae [12].
MAGNETISK RESONANS-ANGIOGRAFI
Med MR-skanning kan man foretage en undersøgelse af karrene, en såkaldt MR-angiografi. Her ses angiografilignende billeder af blodkarrene med baggrunden mere eller mindre fjernet. Den tredimensionale karanatomi kan fremstilles med valgfrie projektioner og derved betragtes fra flere vinkler. Man kan bruge det cirkulerende blod, der indeholder jern, som kontrastgivende stof. Man kan også anvende de traditionelle MR-kontraststoffer med gadolinium. Det er muligt at lave en enkelt undersøgelse, der omfatter alle større kar, en såkaldt helkropsangiografi. CT-angiografi og MR-angiografi anses som ligeværdige rent diagnostisk [13].
FUNKTIONEL MAGNETISK RESONANS-SKANNING
OG MAGNETISK RESONANS-PERFUSION
Funktionsundersøgelser dækker over en forskelligartet gruppe af specialundersøgelser. Det kan være en kinematisk optagelse af en simpel bevægelse af et led. Med skannere med en feltstyrke på eller over 1,5
tesla kan man lave funktionel magnetisk resonans-skanning (fMRI), hvor man kan se på ændringer i blodgennemstrømningen i forbindelse med aktivering af motor cortex. fMRI bruges før hjernekirurgi med henblik på lokalisering af essentielle hjernecentre. F.eks. leverperfusion og nyreperfusion/-funktion kan også vurderes semikvantitativt med MR-skanning. Det er muligt at udføre MR-renografi og bestemmelse af funktionsfordelingen mellem de to nyrer efter indgift af kontraststof. Man kan også foretage perfusionsundersøgelser af tumorer både med henblik på karakterisering af processen og med henblik på effekt af behandling [14]. Teknikken er principielt den samme, som anvendes ved CT [15]. Udførelse af fMRI kræver en vis indsigt i MR-teknologien og er således ikke en standardprocedure, der kan udføres hvor som helst.
T2*-VÆGTEDE MÅLINGER
Brugen af MR til vurdering af jernophobning hos patienter med f.eks. talassæmi og andre arvelige og erhvervede lidelser i blodet er nu rutine. De mest moderne MR-enheder har som en standardkonfiguration de sekvenser, der giver mulighed for T2*-vægtede målinger af jernindholdet i lever og i hjerte [16].
MAGNETISK RESONANS-SPEKTROSKOPI
MR-spektroskopi (MRS) er en noninvasiv biokemisk analyse af et væv, hvor man er i stand til at måle koncentrationen af forskellige metabolitter. Man kan for eksempel angive de relative koncentrationer af adenosintrifosfat, adenosindifosfat og organisk fosfat, ligesom man kan måle kolin, citrat, kreatin m.m. i
vævet.
MRS anvendes på nuværende tidspunkt til undersøgelse af en række sygdomme såsom cancer (i hjerne, bryst og prostata), epilepsi, Alzheimers sygdom, Parkinsons sygdom og Huntingtons chorea. MRS har længe været og er fortsat en lovende metode. Metoden er teknisk vanskelig og tidkrævende og udføres kun på afdelinger, hvor man har opnået den fornødne erfaring [17].
DIFFUSIONSVÆGTET MAGNETISK
RESONANS-SKANNING
Med diffusionsvægtet MR (DW-MRI) kan vævsegenskaber ud fra diffusion af vand i det intercellulære rum karakteriseres. Der kan opnås information om vævets cellularitet/celletæthed og integriteten af cellemembraner. Et tætpakket væv som svulmende infarktceller i hjernevæv eller f.eks. malignt væv vil begrænse vandmolekylernes bevægelser, hvilket vises signalrigt på billedet. Billeddannelsen foregår uden anvendelse af kontraststoffer [18]. Diffusion anvendes rutinemæssigt i apopleksiudredningen, men er samtidig nok den mest lovende metode inden for kræftområdet. Man kan vurdere tumorernes aggressivitet, påvise spredning og monitorere behandling [19]. Nogle kalder teknikken fattigmands-positronemissionstomografi (PET) eller ikkeradioaktiv-PET (Figur 3). Det er ikke tvivl om, at det er en meget lovende teknik, der formentlig snart bliver en integreret del af onkoradiologisk billeddiagnostik. Kombinationen af god fremstilling af anatomien inklusive bløddele samt forekomst af fokalt tætstillede celler, hvor det normalt ikke forekommer, synes at være meget lovende. ###
MULTIPARAMETRISK MAGNETISK
RESONANS-SKANNING
Multiparametrisk MRI (mpMRI) er betegnelsen for kombinationen af flere forskellige MR-teknikker i løbet af en undersøgelse. MR-skanning af prostata er et godt eksempel herpå (Figur 4). For at øge sensitivitet og specielt specificitet laver man en undersøgelse med minimum tre teknikker, nemlig en klassisk T2-vægtet optagelse af blærehalskirtlen i flere planer efterfulgt af en diffusionsvægtet optagelse og sluttelig en perfusionsundersøgelse (DCE-MRI) efter indgift af kontrast [20, 21].
KONKLUSION
MR-teknikken har givet os store diagnostiske fremskridt i de seneste 20 år, og det ser ikke ud, som om udviklingen stopper i den nærmeste fremtid. MR-teknikkens potentiale er endnu ikke fuldt udnyttet. For at kunne foretage den korrekte undersøgelse er det vigtigt, at kliniske oplysninger foreligger, og formålet med undersøgelsen er klart.
Sommetider er en stor og kompliceret undersøgelse det rigtige førstevalg i patientudredninger, mens det andre gange kan være en konkret problemstilling, der skal belyses.
KORRESPONDANCE: Henrik S. Thomsen, Radiologisk Afdeling, Herlev Hospital, Herlev Ringvej 75, 2730 Herlev. E-mail: henrik.thomsen@regionh.dk
ANTAGET: 26. februar 2013
FØRST PÅ NETTET: 27. maj 2013
INTERESSEKONFLIKTER:
Summary
Use of magnetic resonance imaging
Magnetic resonance imaging (MRI) is one of the four imaging modalities used in radiology. In contrast to computed tomography (CT), it does not use radiation. MRI is still developing and the diagnostic capabilities are growing. There are many indications for MRI and in some fields it has replaced CT. With few exceptions MRI is used mainly for elective examinations, and because of the new techniques like diffusion and perfusion MRI in cancer imaging the use is increasing both with regard to work-up and follow-up. For non-malignant lesions MRI is increasingly used thanks to its great soft-tissue contrast capabilities.
Referencer
LITTERATUR
Plewes DB, Kucharczyk W. Physics of MRI: a primer. J Magn Reson Imaging 2012;35:1038-54.
Thomsen HS, Morcos SK, Almén T et al. Nephrogenic systemic fibrosis and
gadolinium based contrast media: updated ESUR Contrast Medium Safety Committee Guidelines. Eur Radiol 2013;23:307-18.Thomsen HS, Højgaard L, Frøkiær J et al. Billeddiagnostik. I: Thomsen HS, red. Basisbog i diagnostiske fag. København: Munksgaard, 2012:13-82.
Dawson P, Punwani S. Nephrogenic systemic fibrosis: non gadolinium options for the imaging of CKD/ESRD patients. Semin Dial 2008;21:160-5.
Puderbach M, Kauczor HU. Can lung MR replace lung CT? Pediatr Radiol 2008;38(suppl 3):S439-451.
Neto JA, Elazzazzi M, Altun E et al. When should abdominal magnetic resonance imaging be used? Clin Gastroenterol Hepatol 2008;6:610-5.
Griffin N, Charles-Edwards G, Grant LA. Magnetic resonance cholangiopancreatography: the ABC of MRCP insights imaging 2012;3:11-21.
Kinkel K, Forstner R, Danza FM et al. Staging of endometrial cancer with MRI: guidelines of the European Society of Urogenital Imaging. Eur Radiol 2010;20:25-35.
Beets-Tan RG, Beets GL. Local staging of rectal cancer: a review of imaging. J Magn Reson Imaging 2011;33:1012-9.
Morris J, Spencer JA, Ambrose NS. MR imaging classification of perianal fistulas and its implications for patient management. Radiographics 2000;20:623-35.
Boesen LP, Thomsen HS. Magnetisk resonans-skanning af patienter med prostatacancer. Ugeskr Læger 2013;175:1630-3.
Millet I, Pages E, Hoa D et al. Pearls and pitfalls in breast MRI. Br J Radiol 2012;85:197-207.
Laible M, Schoenberg SO, Weckbach S et al. Whole-body MRI and MRA for evaluation of the prevalence of atherosclerosis in a cohort of subjectively healthy individuals. Insight Imaging 2012;3:485-93.
Li SP, Padhani AR. Tumor response assessments with diffusion and perfusion MRI. J Magn Reson Imaging 2012;35:745-63.
Bammer R, red. MR & CT perfusion imaging: clinical applications and theoretical principles. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2013.
Fernandes JL, Sampaio EF, Verissimo M et al. Heart and liver T2* assessment for iron overload using different software programs. Eur Radiol 2011;21:2503-10.
Barker PB, Bizzi A, de Stefano N et al, red. Clinical MR spectroscopy: techniques and applications. New York: Cambridge University Press, 2010:1-274.
Thoeny HC, de Keyzer F, King AD. Diffusion-weighted MR-imaging in the head and neck. Radiology 2012;263:326-42.
Koh D-M, Blackledge M, Padhani AR et al. Whole body diffusion-weighted MRI: tips, tricks, and pitfalls. AJR Amer J Roentgenol 2012;199:252-62.
Barentsz JO, Richenberg J, Clements R et al. ESUR prostate MR guidelines 2012. Eur Radiol 2012;22:746-57.
Sciarra A, Barentsz J, Bjartell A et al. Advances in magnetic resonance imaging: how they are changing the management of prostate cancer. Eur Urol 2011;59:962-77.