MR-Spektroskopie

Synonym: Magnetresonanzspektroskopie
Englisch: magnetic resonance spectroscopy, MR spectroscopy

Definition

Die MR-Spektroskopie, kurz MRS, ist eine nicht-invasive Methode zur Bestimmung von bestimmten Metaboliten in der Untersuchungsregion. Sie wird insbesondere bei Hirntumoren eingesetzt.

Hintergrund

Die MR-Spektroskopie gleicht der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) in der analytischen Chemie. Die Verteilung der Elektronen innerhalb eines Atoms führt dazu, dass die Atomkerne in verschiedenen Molekülen leicht unterschiedliche Magnetfelder verursachen. Die Protonenspektren ermöglichen die Feststellung von Metabolitenmustern für eine bestimmte Körperregion.

Die Höhe der einzelnen Peaks des Spektrums spiegelt die Konzentration wider, während die Position auf der X-Achse Informationen über die chemische Substanz liefert. Typische Echozeiten (TE) sind:

Laktat: 1,33 ppm
Lipide: 1,3 ppm
Alanin: 1,48 ppm
Acetat: 1,9 ppm
N-Acetylaspartat (NAA): 2,0 ppm
Glutamin, Glutamat: 2,2 bis 2,4 ppm
GABA: 2,2 bis 2,4 ppm
2-Hydroxyglutarat: 2,25 ppm
Citrat: 2,6 ppm
Kreatin: 3,0 ppm
Cholin: 3,2 ppm
Myoinositol: 3,5 ppm
Wasser: 4,7 ppm

Klinik

Die MR-Spektroskopie dient i.d.R. nicht der Diagnosestellung einer Erkrankung. Vielmehr kann sie die Spezifität erhöhen und die Vorhersage des histologischen Tumorgrades verbessern. Vereinfacht ist NAA ein Marker für die neuronale Integrität, Cholin für den Zellumbau und die Demyelinisierung. Kreatin dient als interner Standard und Laktat zeigt einen anaeroben Stoffwechsel an.

Typische MRS-Befunde sind:

Gliome: Mit steigendem Tumorgrad nehmen NAA und Kreatin ab sowie Cholin, Lipide und Laktat zu.
Nicht-Gliome: Weisen keinen oder nur einen geringen NAA-Peak auf
Bei einem Tumorrezidiv ist Cholin erhöht, während bei postradiogenen Veränderungen NAA, Cholin und Kreatin niedrig sind.
Bei einer zerebralen Ischämie steigt Laktat. Ist das Hirngewebe bereits infarziert, werden Lipide freigesetzt.
Bakterieller Hirnabszess: Erhöhung von Laktat, Alanin und Acetat.
Cholin ist bei Toxoplasmose erniedrigt und bei Lymphomen erhöht
Progressive multifokale Leukenzephalopathie (PML): Erhöhtes Myoinositol
Morbus Canavan: Erhöhtes NAA
Hepatische Enzephalopathie: Vermindertes Myoinositol und z.T. Cholin; erhöhtes Glutamin
Leigh-Syndrom: Erhöhtes Cholin und z.T. Laktat; reduziertes NAA