Uitgebreide MRI voor niertumoren

Ongeveer 2-3% van de nieuw gediagnostiseerde kankers, betreft niercelcarcinoom
(NCC). Circa 85-90% van de nier maligniteiten is een NCC. De drie meest
voorkomende subtypes van NCC zijn heldercellig (80-90%), papillair (10-15%) en
chromofoob (4-5%).

In het geval van solide niertumoren wordt contrastaankleuring gebruikt bij CT
of MRI voor de detectie van maligne tumoren. Echter is de differentiatie tussen
histologische subtypen van niertumoren (maligne versus benigne en verschillende
subtypen van maligne tumoren) op beeldvorming niet altijd mogelijk. Omdat CT en
MRI niet betrouwbaar het onderscheid kunnen maken tussen maligne niertumoren,
oncocytomen en (vet vrije) angiomyolipomen, komen fals positieve scans voor.
Wanneer we kijken naar series waarbinnen partiele nefrectomieën zijn gedaan,
zien we dat tot 20% van alle verwijderde afwijkingen met een maligne aspect op
beeldvorming, benigne blijken te zijn. In het geval van radicale nefrectomieën
zijn nog hogere percentages beschreven. Wanneer we deze benigne afwijkingen in
een vroeg stadium zouden diagnostiseren middels beeldvorming, zouden invasieve
diagnostische methouden overbodig kunnen worden en utieindelijk zou zelfs
onnodige chirurgie voorkomen kunnen worden. Ook wanneer histologische
bevestiging van de niertumor nodig is voor inoperabele patiënten, bijvoorbeeld
met als beoogd doel systemische therapie te starten, zou additionele informatie
verkregen middels MRI van grote toegevoegde waarde kunnen zijn.

Diffusie gewogen beeldvorming (DWI) is gebaseerd op de Brownian bewegingen van
water moleculen. Wanneer de omgeving totaal geen restrictie geeft, is de
beweging van deze moleculen volledig willekeurig (Brownian bewegingen of vrije
diffusie). In weefsel zijn deze bewegingen niet willekeurig, maar worden
beperkt door interactie met verschillende onderdelen van het weefsel
(restrictie van de bewegingen) zoals celmembranen en intracellulaire
organismen. De mate van restrictie van de de bewegingen van watermoleculen in
weefsel wordt gemeten middels DWI sequenties. De sterkte van de gebruikte
sequentie (diffusion sensitizing gradient) wordt gekarakteriseerd door de b
waarde. Drie factoren beïnvloeden de b waarde: amplitude van de toegepaste
gradient, duur van de toegepaste gradient en het tijdsinterval tussen gepaarde
gradienten. De eenheid van de b waarde is seconden per vierkante millimeter.
Door het gebruik van lineaire regressie, kan een waarschijnlijke diffusie
coëfficient (apparent diffusion coefficient (ADC)) worden berekend door gebruik
te maken van verkregen beelden met verschillende b waarden. De beelden kunnen
beoordeeld worden door DW en ADC afbeeldingen te bekijken, ook kan kunnen ADC
waarden berekend worden voor verschillende gebieden van interesse, bijvoorbeeld
tumoren. Verminderde diffusie wordt weergegeven als helder ten opzichte van
andere anatomische structuren, dit komt doordat het signaal behouden blijft bij
het gebruik van DWI sequenties, zelfs wanneer hoge b waarden gebruikt worden.
Diffusie restrictie wordt weergegeven op de ADC afbeeldingen als donker ten
opzichte van de omliggende structuren. Wanneer er een lagere ADC waarde wordt
gemeten, geeft dit diffusie restrictie aan wat geassocieerd is met verhoogde
cellulariteit.

Omdat maligne weefsel geassocieerd is met verminderde diffusie, is aangetoond
dat middels ADC waarden verkregen door DWI benigne en maligne tumoren van
elkaar kunnen worden onderscheiden. In een recente meta analyse werd
geconcludeerd dat het identificeren van oncocytomen door het gebruiken van ADC
waarden de grootste meerwaarde van DWI zou kunnen zijn. Het onderscheid tussen
angiomyolipomen en malige tumoren kon niet gemaakt worden door het gebruik van
ADC waarden, omdat de resultaten van angiolyolipomen vergelijkbare resultaten
vertoonde met NCCs.

Diffusie tensor imaging (DTI) is gebaseerd op de principes van DWI. Voor het
maken van ADC afbeeldingen middels DWI worden doorgaans gradienten in drie
richtingen toegepast. Dit betekent dat ADC berekeningen over drie assen worden
gedaan en daarna geintegreerd. Dit leidt tot afbeeldingen gebaseerd op de
gemiddelde waarden van ADC waarden langs de drie assen. De berekende ADC
waarden zijn echter erg afhankelijk van de richting van de diffusie encoding,
omdat diffusie voor kan komen in een oneidige hoeveelheid richtingen. Om de
ware richting van de diffusie te benaderen is DTI ontwikkeld. Dit systeem meet
gemiddelde ADC waarden over verschillende assen die een 3D ellipsoid vormen
(eigenvalues). Door 6 parameters te benaderen (lengte en oriëntatie van 3
assen) van de ellipsoid, kunnen de eigenschappen hiervan weergegeven worden.
Door deze berekeningen is het middels DTI mogelijk om de snelheid van de
bewegingen van de watermoleculen vast te stellen (zoals in regulier DWI), maar
ook de richting waarin demoleculen bewegen. Daarmee kunnen de volledige
karakteristieken van de diffusie in 3D weergegeven worden in plaats van in 3
richtingen.

Diffusie zonder beperkingen in alle richtingen heet isotropisch, anisotropie
betekent dat de diffusie over de verschillende assen niet gelijk is. Door het
gebruik van anisotropische eigenschappen van weefsels, kan met DTI berekend
worden in welke richting de difusie plaatsvind. Een veelgebruikte maat voor
diffusie anisotropie is fractionele anisotropie (FA). De huidige soft- en
hardware os uitgerust om FA afbeeldingen en waarden te genereren, en kan dus
laten zien in welke richting diffusie meer of minder restrictie vertoond.
Hogeren FA waarden indiceren meer anisotropie binnen het weefsel. Anisotropie
wardt bijvoorbeeld gebruikt voor beeldvorming van de hersenen om de orientatie
van de filamenten in het weefsel af te beelden. DTI is in het verleden
bestudeerd in patiënten met chronische nierziekten. Dit liet zien dat ADC en FA
waarden lager waren met toenemende stadia van ernst van nierziekte. Niertumoren
zijn voorheen ook bestudeerd door DTI te gebruiken, conclusies betreffende ADC
en FA waarden van deze studie zijn echter gebaseerd op een erg kleine groep.

Evalueren van de diagnostische waarde van diffusie gewogen MRI technieken door
het gebruiken van ADC afbeeldingen en DTI op 3 tesla MRI voor diagnostiek van
niertumoren.

Single center, prospectief, observationeel.

Het risico bestaat uit het additionele risico van MRI (last van opwarming en
lawaai, risico van reactie tegen contrast op gadolinium basis). Patiënten met
een eerdere allergische reactie tegen contrast middel op gadolinium basis
hebben een verhoogd risico om opnieuw een reactie te krijgen, daarom worden
deze patiënten geexcludeerd om het risico te minimaliseren op ongewenste
fysieke reacties. De overall frequentie van voorkomen van acute ernstige
bijwerkingen na injectie met contrast op gadolinium basis ligt tussen de 0.07%
en 2.4%. De overgrote meerderheid van deze reacties is mild: koude/ warme
sensaties of pijn op de plek van injectie, misselijkheid, hoofdpijn,
paresthesieën, duizeligheid en jeuk. Daadwerkelijk allergische reacties zijn
ongewoon en komen in 0.004% tot 0.7% van de gevallen voor. Uitslag en urticaria
zijn de meest frequent voorkomende. Zeer zelden zijn bronchspasmen waargenomen.
Levensbedreigende (niet allergische) anafalactysche reacties zijn uiterst
zeldzaam (0.001% tot 0.01%).

Contrast middel op gadolinium basis heeft geen nefroxische bijwerkingen voor de
toegestane dosis niveaus voor MRI gebruik. Toediening aan patiënten met
ernstige nierfunctiestoornissen (eGFR <30 mL/min) kan resulteren in nefrogene
systemische fibrose. Daarom zal er geen contrast toegediend worden aan deze
goep patiënten.

Zoals reeds klinisch gebruik is, zullen alle patiënten voor ze een MRI
ondergaan gescreend worden op risicofactoren, daarnaast worden eerdere reacties
op contrastmiddel met gadolinium uitgevraagd en zal de nierfunctie worden
bepaald. Op deze manier worden de risico's geminimaliseerd.

De risico's en belasting voor de onderzochte patiëntengroep zijn minimaal.
Daarom, en vanweg de bijdrage aan de eindpunten van deze studie, weegt het doel
van deze studie op tegen de individuele risico's en belasting.