Apparent Diffusion Coefficient
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Synonyme: ADC-Map, ADC-Karte, ADC-Sequenz
Englisch: apparent diffusion coefficient, ADC map
Definition
Apparent Diffusion Coefficient, kurz ADC, ist ein Maß für die Diffusion im Gewebe und wird mittels diffusionsgewichteter MRT-Sequenz (DWI-Sequenz) berechnet.
Die Darstellung erfolgt in Form einer sogenannten ADC-Map bzw. ADC-Karte, die aus den DWI-Daten mathematisch generiert wird.
Hintergrund
Die ADC-Map dient zusammen mit der DWI-Sequenz insbesondere der Früherkennung von Hirninfarkten. Weiterhin spielt sie eine wichtige Rolle bei der Charakterisierung und Differenzierung von Tumoren.
Eine erniedrigte Diffusion mit niedrigem ADC-Wert spricht für eine Diffusionsrestriktion, wie sie typischerweise bei akuten Hirninfarkten, Abszessen oder hochzellulären Tumoren (z.B. primären ZNS-Lymphomen) vorkommt. In der Bildgebung zeigt sich dies meist als hyperintenses Signal in der DWI bei gleichzeitig hypointensem Signal in der ADC-Map.
Die ADC-Map ist insbesondere wichtig zur Abgrenzung echter Diffusionsrestriktionen von sogenannten T2-Shine-through-Effekten, bei denen Läsionen zwar in der DWI hyperintens erscheinen, jedoch keine tatsächliche Diffusionsminderung vorliegt.
Physikalische Grundlagen
Der ADC basiert auf der Messung der Brownschen Molekularbewegung von Wasser im Gewebe. Die Berechnung erfolgt anhand diffusionsgewichteter Aufnahmen mit unterschiedlichen sogenannten b-Werten.
Eine verminderte Beweglichkeit der Wassermoleküle führt zu niedrigen ADC-Werten, während eine freie Diffusion mit höheren ADC-Werten einhergeht.
Bildgebung
Typischerweise werden DWI-Sequenzen und ADC-Maps gemeinsam beurteilt.
Eine echte Diffusionsrestriktion zeigt sich durch:
* hyperintenses Signal in der DWI
* hypointenses Signal in der ADC-Map
Eine isolierte Hyperintensität in der DWI ohne korrespondierende ADC-Erniedrigung spricht eher für einen T2-Shine-through-Effekt.
Klinische Bedeutung
Hirninfarkt
Die ADC-Map spielt eine zentrale Rolle in der Akutdiagnostik ischämischer Schlaganfälle. Bereits wenige Minuten nach Auftreten einer zytotoxischen Ödembildung kann eine Diffusionsrestriktion nachgewiesen werden.
Im Verlauf kann es zu einer sogenannten ADC-Pseudonormalisierung kommen.
Tumordiagnostik
Die ADC-Map unterstützt die Differenzierung zwischen niedrig- und hochgradigen Tumoren. Hochzelluläre Tumoren weisen häufig erniedrigte ADC-Werte auf.
Darüber hinaus kann die ADC-Map bei der Abgrenzung von Tumorrezidiven gegenüber therapieassozierten Veränderungen hilfreich sein.
Hirnabszess
Hirnabszesse zeigen typischerweise eine ausgeprägte zentrale Diffusionsrestriktion aufgrund des viskösen eitrigen Inhalts und können so von nekrotischen Tumoren abgegrenzt werden.
Demyelinisierende Erkrankungen
Auch bei entzündlich-demyelinisierenden Erkrankungen kann die ADC-Map zur weiteren Läsionscharakterisierung beitragen.
Befundinterpretation
Die Beurteilung der ADC-Map sollte stets im Zusammenhang mit den übrigen MRT-Sequenzen erfolgen, insbesondere mit:
* DWI
* T1-Sequenzen nativ und kontrastmittelgestützt
In der Schlaganfalldiagnostik werden häufig DWI-FLAIR-Mismatch-Konzepte verwendet, um das Alter einer Ischämie abzuschätzen.