Arbeitsgruppe hämato-onkologische Bildgebung

Bildgebung bei monoklonalen Plasmazellerkrankungen

Funktionelle Bildgebung beim Multiplen Myelom. Darstellung von Tumor, Knochen und Mikrozirkulation

Die Arbeitsgruppe hämato-onkologische Bildgebung befasst sich mit den Möglichkeiten der nicht-invasiven Darstellung von Geweben der Blutbildung und des Lymphsystems. Es werden insbesondere Patienten mit hämatologischen Erkrankungen mittels konventionellen und funktionellen Schnittbildgebungsverfahren untersucht. Dabei kommen insbesondere magnetresonanztomographische und computertomographische Techniken zum Einsatz. Die gewonnen Daten werden dann mit serologischen, genetischen und klinischen Daten korreliert.  Im einzelnen untersuchen wir ob die dynamische, kontrast-verstärkte MRT (DCE-MRT) und die diffusionsgewichtete Bildgebung (DWI) dazu beitragen können, bei Patienten mit neu diagnostiziertem Multiplem Myelom und Monoklonaler Gammopathie unklarer Signifikanz (MGUS) den Verlauf der Erkrankung zu prognostizieren. Darüber hinaus erfolgen Analysen von großen Patientenkollektiven, die mit Standardbildgebungsverfahren wie Ganzkörper-MRT und Ganzkörper-CT im Rahmen der klinischen Routine untersucht wurden. Es werden befallene Knochenmark-Areale identifiziert und im Verlauf kontrolliert. So soll insbesondere der Übergang von frühen, nicht therapiepflichtigen Erkrankungsphasen zu fortgeschrittenen Stadien untersucht werden. Darüber hinaus werden residuelle Befunde der Erkrankung nach Therapie auf ihre prognostische Bedeutung hin erforscht.

Knochenmark und Chemotherapie

BM changes following chemotherapy in a 16-year-old patient with Ewing sarcoma in the left ilium. (a) The images show consecutive native T1w images before chemotherapy, (b) 2 months into chemotherapy with a slight increase in T1w signal (BM hypoplasia), and (c, d) BM reconversion 1 year after cessation of chemotherapy with BM rebound on the healthy right side expressed by marked signal increase in the post gadolinium fs image (Courtesy: Dr. B. Jobke for Springer publication)
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Im Gegensatz zu einer Knochenmarkbiopsie, ermöglicht die MR-Bildgebung vom Knochenmark, insbesondere mit der Ganzkörpertechnik, eine sensible und nicht invasive Methode den  Markraum als Gesamtorgan darzustellen, wohingegen die Histologie mehr Informationen über die Zellzusammensetzung auf lokaler Ebene aufzeigt, dessen repräsentative Aussage aber stark von der Entnahmestelle abhängig ist. Toxische Wirkungen auf das Knochenmark, die durch nicht-zellspezifische Chemotherapien oder andere Medikamente verursacht werden können, beeinflussen die Ko-Morbidität und das Überleben signifikant.

Das Knochenmarködem, Hypo- oder Aplasie, Rekonversation und Nekrose sind die häufigsten Veränderungen, die mit einem breiten Spektrum von Chemotherapeutika und deren Additiva verbunden sind.

Die Kenntnis über kurz- und langfristige Auswirkungen von Chemotherapie auf das normale Knochenmark ist essentiell für die korrekte Interpretation der Knochenmarksignalveränderungen bei Krebspatienten. Neben konventionellen Spin-Echo-Sequenzen,  untersuchen wir neuere MR-Techniken (z.B. chemical shift imaging, diffusionsgewichtete Bildgebung, dynamische kontrastverstärkte MRT und Spektroskopie), die allesamt die Interpretation von gutartigen und bösartigen Knochenmarkveränderungen unterstützten.

Kooperationspartner

Pathophysiologie des Plasmozytoms bzw. Multiplen Myeloms mit Folge einer Osteolyse und vermehrter FDG-Traceraufnahme im PET als Ausdruck hoher metabolischer Aktivität (Image courtesy, Dr. Björn Jobke).
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Medizinische Klinik V, Hämatologie, Onkologie und Rheumatologie der Universität Heidelberg Prof. Dr. H. Goldschmidt, Dr. Dirk Hose, Prof. Dr. Jens Hillengass, Dr. Marc Raab

Institut für Pathologie der Universität Heidelberg
Dr. M Andrulis

National Cancer Institute, Bethesda, MA, USA
Prof. Ola Landgren MD, PhD

Abteilung Medinische Physik in der Strahlentherapie
Prof. Dr. R. Bendl, Fr. Andrea Fränzle

Ausgewählte Publikationen

Infiltration patterns in monoclonal plasma cell disorders: correlation of magnetic resonance imaging with matched bone marrow histology.
Andrulis M, Bäuerle T, Goldschmidt H, Delorme S, Landgren O, Schirmacher P, Hillengass J.Eur J Radiol. 2014 Jun;83(6):970-4. doi: 10.1016/j.ejrad.2014.03.005. Epub 2014 Mar 22.

Imaging of Complications and Toxicity following Tumor Therapy: Bone Marrow and Chemotherapy;  Medical Radiology - Diagnostic Imaging, Jobke B., Springer Verlag, 2015  (online first, in print)
 
Hillengass J, Ayyaz S, Kilk K, Weber MA, Hielscher T, Shah R, Hose D, Delorme S, Goldschmidt H, Neben K. Changes in magnetic resonance imaging before and after autologous stem cell transplantation correlate with response and survival in multiple myeloma. Haematologica. 2012 Jun 11.


Hillengass J, Bäuerle T, Bartl R, Andrulis M, McClanahan F, Laun FB, Zechmann CM, Shah R, Wagner-Gund B, Simon D, Heiss C, Neben K, Ho AD, Schlemmer HP, Goldschmidt H, Delorme S, Stieltjes B. Diffusion-weighted imaging for non-invasive and quantitative monitoring of bone marrow infiltration in patients with monoclonal plasma cell disease: a comparative study with histology. Br J Haematol. 2011 Jun;153(6):721-8


Hillengass J, Fechtner K, Weber MA, Bäuerle T, Ayyaz S, Heiss C, Hielscher T, Moehler TM, Egerer G, Neben K, Ho AD, Kauczor HU, Delorme S, Goldschmidt H. Prognostic significance of focal lesions in whole-body magnetic resonance imaging in patients with asymptomatic multiple myeloma. Journal of Clinical Oncology 2010 Mar 20;28(9):1606-10

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