III Sessione plenaria Acquisizioni scientifiche e prospettive in neuro-oncologia Ruolo del neuroimaging nell algoritmo diagnostico delle neoplasie cerebrali Alfonso Cerase UOC Neuroimmagini e Neurointerventistica Dipartimento di Scienze Neurologiche e Neurosensoriali Azienda ospedaliero-universitaria senese Policlinico «Santa Maria alle Scotte», Siena alfonso.cerase@ao-siena.toscana.it alfonsocerase@gmail.com Dichiaro Assenza di Conflitto di Interessi
Premessa Sintomi e segni acuti, subacuti o cronici, di ambito neurologico, psichiatrico, oculistico, ORL, endocrinologico Storia di pregressa neoplasia «Familiarità» (Parentela diretta, Ambiente) Stadiazione TC / ristadazione TC di neoplasia solida Riscontro incidentale o o o o La Neuroradiologia rappresenta il cardine della diagnosi di neoplasia cerebrale TC: riservata a condizioni di emergenza ed urgenza e a particolari quesiti / conferme diagnostiche (emorragia acuta, calcificazioni, aria, grasso). Angiografia per catetere: raramente è chiamata ad un ruolo diagnostico-differenziale; può svolgere ruolo pre-chirurgico. RM: indagine neuroradiologica elettiva poiché la multiparametricità consente di fornire il maggior numero di informazioni utili alla gestione clinico-terapeutica
Premessa Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Sequenze Morfologiche (T1, T2, FLAIR, GE / SWI, Gd, 3D) Cellularità o o o o Metabolismo Sequenze Fisiologiche (DWI-ADC, MRS, ASL, DCE, DSC, DTI, task-fmri, resting state-fmri) La Neuroradiologia rappresenta il cardine della diagnosi di neoplasia cerebrale «Attivazione corticale» TC: riservata a condizioni di emergenza ed urgenza e a particolari quesiti / conferme diagnostiche A fronte (emorragia adeguata disponibilità acuta, calcificazioni, tecnologica (magnete, aria, grasso). software di post-processing) e di Angiografia tempo-macchina per catetere: / tempo-elaborazione, raramente è chiamata nonché di formazione ad un ruolo / competenza diagnostico-differenziale; neuroradiologica può svolgere ruolo pre-chirurgico. RM: indagine neuroradiologica elettiva poiché la multiparametricità consente di fornire il maggior numero di informazioni utili alla gestione clinico-terapeutica
Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» Linfoma Non Hodgkin della zona marginale, osseo con infiltrazione menigea, della volta cranica T1, T2, FLAIR, Gd, 3D
Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» 5-2-2007 12-1-2002 Oligodendroglioma multicentrico T1, T2, FLAIR, Gd, 3D
Metastatic Melanoma treated by Vemurafenib: Leptomeningeal PD Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» T1, T2, FLAIR, Gd, 3D
Susceptibility Weighted Imaging Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» GE, SWI
Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» T1 Gd-T1 T1, T2, FLAIR, GE, SWI Melanoma Melanotico metastatico
Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» Diffusion Weighted imaging Apparent Diffusion Coefficient (DWI-ADC) Glioblastoma a piccole cellule (TC), T2, DWI-ADC
Glioblastoma Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità «core» con diffusione non ristretta vs Detriti-Pus (Ascesso), Emorragia, Demielinizzazione, «Attivazione corticale» Diffusion Weighted imaging Apparent Diffusion Coefficient (DWI-ADC)
Magnetic Resonance Spectroscopy Numero Sede Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» Cho Cr NAA La MRS
Magnetic Resonance Spectroscopy Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» Detection of 2-Hydroxyglutarate in IDH-Mutated Glioma Patients by In Vivo Spectral-Editing and 2D Correlation Magnetic Resonance Spectroscopy by Ovidiu C. Andronesi, Grace S. Kim, Elizabeth Gerstner, Tracy Batchelor, Aria A. Tzika, Valeria R. Fantin, Matthew G. Vander Heiden, and A. Gregory Sorensen Sci Transl Med Vol. 4(116):116ra4-116ra4, January 11, 2012 MRS
Magnetic Resonance Spectroscopy Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» MRS
Magnetic Resonance Spectroscopy Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» MRS
Arterial Spin Labeling (ASL) Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» Utilizza il sangue come mezzo di contrasto endogeno, invertendo la magnetizzazione del sangue con impulsi di radiofrequenza. Il sangue viene cosi marcato Dopo un ritardo (post-labeling delay) che consenta l arrivo del sangue nel volume di interesse, si acquiscono più volumi di immagini, da cui vengono sostratte analoghe immagini di controllo, cioè dove il sangue non è marcato Permette quantificazione assoluta del flusso ematico cerebrale Non serve alcun mezzo di contrasto esogeno 3T > 1.5T (per rapporto segnale / rumore) ASL
Dynamic Susceptibility Contrast (DSC) MR perfusion Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» ASL, DSC
Dynamic Susceptibility Contrast (DSC) MR perfusion Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» Ipoxia CBV = cerebral blood volume CBF= cerebral blood flow MTT= mean transit time TTP= time to peak Tmax= time to maximum ASL, DSC Increased rcbv s in brain tumours, Rakesh K.Jain et al Nature Reviews Neuroscience 2007
Dynamic Contrast-Enhanced (DCE) MR perfusion Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità DCE: Informazioni circa la permeabilità vascolare: trasferimento del Metabolismo contrasto dal comparto intracellulare al comparto extracellulare «Attivazione corticale» ASL, DSC, DCE
Dynamic Contrast-Enhanced (DCE) MR perfusion Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» SENZA T1-MAPPING Parametri Semiquantitativi: estratti direttamente dalla curva di segnale - Wash-in - Wash-out - AUC (Area Under the Curve) - TTP (Time to Peak) o TME - Peak Enhancement - Curve wash-out CON T1 MAPPING Parametri Quantitativi: calcolati con uno dei modelli matematici K-trans : costante di trasferimento dal sangue allo spazio extravascolare extracellulare (EES) (grading tumorale) Kep: costante di trasferimento da EES al sangue permeabilità dell endotelio Vp: volume plasmatico angiogenesi tumorale Ve: volume del compartimento interstiziale ASL, DSC, DCE
Diffusion Tensor Imaging Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» Fibre edematose Fibre deviate Fibre infiltrate Fibre distrutte DTI
Sede Numero Dimensioni Accrescimento ed Estensione Stato della BEE all equilibrio («impregnazione») Emorragia Altri caratteri Cellularità Metabolismo «Attivazione corticale» Functional Magnetic Resonance Imaging DX «Finger tapping» Linguaggio «Verb generation» SN fmri
La Neuroradiologia nell algoritmo diagnostico delle neoplasie cerebrali M, 61 aa, Disorientamento temporo-spaziale e disfasia al risveglio Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Accesso Chirurgico Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi Immunoterapia «Attivazi MRS
La Neuroradiologia nell algoritmo diagnostico delle neoplasie cerebrali Astrocitoma anaplastico Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Accesso Chirurgico Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi Immunoterapia «Attivazi MRS
M, 82 aa. Diplopia, Dolore orbitario dx e Ptosi dx da deficit III nc dx Diagnosi: Mieloma Multiplo IgG-k stadio IIIA
Linfoma cerebrale primitivo
Linfoma cerebrale primitivo a b c d e f Vasculite
Glioma Alto Grado Linfoma Metastasi Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Accesso Chirurgico Radioterapia Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi Immunoterapia «MRS
F, 48 aa, Melanoma amelanotico metastatico Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia? Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi Immunoterapia «MRS
Neuronavigazione
Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi Immunoterapia «MRS
Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi Immunoterapia «MRS
Measurable disease The cystic or surgical cavity should not be measured for the determination of a response. Non-measurable disease Includes all other lesions, such as: o lesions with longest dimension less than 10 mm o lesions with borders that cannot be reproducibly measured; o dural metastases; o bony skull metastases; o cystic-only lesions; o leptomeningeal disease. Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi Immunoterapia «MRS
Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi Immunoterapia «MRS
Pseudoresponse Pseudoprogression Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Eventi avversi (Immunoterapia) «MRS
Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Radionecrosi
5 mm-thick 5 mm-thick 5 mm-thick Diagnosi T2w Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia 5 mm-thick 3 mm-thick 3 mm-thick Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia Gd-T1w 5 mm-thick 3 mm-thick 3 mm-thick Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Radionecrosi Altri eventi neurologici Eventi avversi (Immunoterapia) July 2009 February 2012 August 2012 Ipofisite in corso di terapia con Ipilimumab per Melanoma Metastatico
3-4-2009 23-4-2009 Diagnosi Diagnosi differenziale Caratterizzazione tissutale Ricerca Anaplasia Valutazione Indicazioni Terapeutiche Chirurgia Radioterapia Monitoraggio post-trattamento Entità resezione Risposta Progressione Pseudofenomeni Pseudoprogressione Pseudorisposta Radionecrosi Altri eventi neurologici Eventi avversi (Immunoterapia) Poliradicoloneurite in corso di terapia con Rituximab per Linfoma
La Neuroradiologia nell algoritmo diagnostico delle neoplasie cerebrali Le potenzialità della RM sono in continuo incremento: hanno ed avranno un crescente impatto sulla gestione clinico-terapeutica del Paziente con neoplasia cerebrale Certamente, si dovranno trovare modalità di integrazione con gli studi metabolici di Medicina Nucleare con amminoacidi marcati Il ruolo del Neuroradiologo è consensualmente sempre più centrale ed impegnativo I migliori risultati potranno derivare solo dal costante adeguamento tecnologico e culturale, nonché dalla relativa disponibilità di tempomacchina e tempo-elaborazione Probabilmente, anche in Neuroradiologia si dovranno affrontare i processi riguardanti «modelli organizzativi», «complessità» e «setting»