Multiple Sklerose (MS)

MRT eines Patienten mit bekannter multipler Sklerose und mehreren deymelinisierenden ZNS-Läsionen, eine davon mit Enhancement als Hinweis auf Aktivität (Sagittalschnitt; FLAIR-Sequenz und T1w-Sequenz nach Kontrastmittelapplikation).

Mithilfe der MRT können die durch eine Multiple Sklerose verursachten Veränderungen von Gehirn und Rückenmark exakt dargestellt werden. Die für MS typischen Entzündungsherde in Hirn und Rückenmark sind bei mehr als 70 % der Patienten im MRT-Bild bereits in einem Stadium erkennbar, in dem die Erkrankung oftmals nur erste, klinische unspezifische Symptome zeigt, so dass in bestimmten Fällen die Diagnose bereits zu Beginn dieser ersten Symptome und nicht erst nach Auftreten mehrerer Krankheitsschübe gestellt werden kann. Dazu muss eine bestimmte Anzahl von Entzündungsherden unterschiedlichen Alters und spezifischer Verteilung im MRT nachweisbar sein. Mittels zusätzlicher diagnostischer Verfahren – etwa der Untersuchung von Nervenwasser – wird die Diagnose weiter abgesichert. Das MRT ist nicht nur ein Mittel zur Diagnosestellung, sondern es dient gleichfalls zur Kontrolle des Krankheitsverlaufs, zur Standortbestimmung bei einem bevorstehenden Medikamentenwechsel und bei einem klinischen Verdacht auf einen MS-Schub.

In den letzten Jahren hat die Bestimmung der jährlichen Hirnatrophierate der grauen und weissen Hirnsubstanz von MS-Patienten im Hinblick auf die Beurteilung des Krankheitsverlaufs als Biomarker enorme Bedeutung gewonnen. Der fortschreitende Verlust von Hirngewebe infolge der Progression der MS-Erkrankung ist in der visuellen Analyse der MRT-Bilder häufig äusserst ungenau und von den Erfahrungen des befundenden Radiologen/Neuroradiologen abhängig.

Visualisierung unserer Segmentierungsergebnisse in der sagittalen Ansicht; oben links: FLAIR Bild, oben rechts: T1 gewichtetes Bild, unten links: fusionierte manuelle Segmentierung und unten rechts: Ausgabe des „lernenden“ Klassifikators, rot = Hirnwasser, grün = graue Hirnsubstanz, blau = gesund erscheinende weiße Hirnsubstanz, gelb = MS-Läsion, türkis = „black hole“-Läsion

Eine exakte Beurteilung des Krankheitsverlaufs in der MRT erfordert sehr viel Erfahrung von den Befundern. Durch neue computergestützte automatische Segmentierungsmethoden ist es möglich, eine objektive quantitative Volumetrie von MS-Läsionen und eine fortschreitende Hirnatrophie zu berechnen. Die automatische Segmentierung von MS-Läsionen und die Bestimmung der jährlichen Hirnatrophierate hat in den letzten Jahren zwar erhebliche Fortschritte gemacht, jedoch noch nicht den Übergang von der Forschung in den klinischen Alltag und die Routinebefundung der MRTs von MS-Patienten geschafft. Einer unserer Forschungsschwerpunkte ist es, einen vollautomatisch computergestützten MRT basierten “alltagstauglichen” Segmentierungsalgorithmus für die überwachte computergestützte qualitative Bewertung der MRTs von Patienten mit MS zu entwickeln und so zu trainieren, dass es keine qualitativen Unterschiede mehr im Ergebnis zwischen den auf die MS-Bildgebung spezialisierten Experten und der computergestützten Auswertung gibt. Dadurch sollen zukünftig die interindividuellen Differenzen in der MRT-Befundung ausgeschlossen werden.

Der Nachweis, dass wir mit unserer Arbeit auf dem richtigen Weg sind, wurde durch unseren Erfolg an der MICCAI Challenge 2016 bestätigt. Unsere Forschungsgruppe erhielt dafür den ersten Preis in der Kategorie für MS- Segmentierungen.

Informationsvideo MS-Zentrum Inselspital Bern