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69. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC)
Joint Meeting mit der Mexikanischen und Kolumbianischen Gesellschaft für Neurochirurgie

Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC) e. V.

03.06. - 06.06.2018, Münster

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MRI-derived oxygen metabolism and neovascularization characterizes grading and idh gene mutation status in gliomas

Meeting Abstract

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  • Karl Rössler - Universitätsklinik Erlangen, Neurochirurgische Klinik, Erlangen, Deutschland
  • Max Zimmermann - Universitätsklinik Erlangen, Neurochirurgische Klinik, Erlangen, Deutschland
  • Arnd Dörfler - Universitätsklinik Erlangen, Neurochirurgische Klinik, Erlangen, Deutschland
  • Stefan Oberndorfer - Universitätsklinik Erlangen, Neurochirurgische Klinik, Erlangen, Deutschland
  • Gertraud Heinz - Universitätsklinik Erlangen, Neurochirurgische Klinik, Erlangen, Deutschland
  • Michael Buchfelder - Universitätsklinik Erlangen, Neurochirurgische Klinik, Erlangen, Deutschland
  • Andreas Stadlbauer - Universitätsklinik Erlangen, Neurochirurgische Klinik, Erlangen, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie. 69. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC), Joint Meeting mit der Mexikanischen und Kolumbianischen Gesellschaft für Neurochirurgie. Münster, 03.-06.06.2018. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2018. DocV304

doi: 10.3205/18dgnc324, urn:nbn:de:0183-18dgnc3248

Veröffentlicht: 18. Juni 2018

© 2018 Rössler et al.
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Gliederung

Text

Objective: The aim of this preoperative MR imaging study was to explore the diagnostic performance of newly developed physiological MRI sequences for oxygen metabolism and neovascularization for glioma grading and characterization of IDH1-gene mutation status.

Methods: 83 patients with histopathologically proven gliomas (WHO° II–IV) were preoperatively examined at 3 Tesla MRI (Trio, Siemens) using newly developed vascular architecture mapping (VAM) and multiparametric quantitative BOLD (mp-qBOLD) sequences as part of the routine MRI protocol.

Results: Low-grade gliomas (LG, WHO° II) showed areas with increased oxygen extraction fraction (OEF, +18%; P < 0.001; N = 20) whereas the high grade (HG) glioma group, anaplastic glioma (WHO° III) and glioblastoma (WHO° IV), showed decreased OEF compared to normal brain: -54%; P < 0.001; N = 21; and -49%; P < 0.001; N = 41, respectively. This allowed clear differentiation between LG and HG (AUC = 1) for our patient cohort. Vascular architecture mapping (VAM) had the highest diagnostic performance (AUC = 0.782) for differentiation between glioma grade III and IV among all biomarkers. Cerebral metabolic rate of Oxygen (CMRO2) was decreased (P = 0.037) in LG with mutated IDH1-gene, and VAM was significantly increased in glioma grade III with IDH1 mutation (P = 0.013) compared to their IDH1-wildtype counterparts. CMRO2 showed the highest diagnostic performance for IDH1-gene mutation detection in LG (AUC = 0.818), and VAM in HG (AUC = 0.854) and for all WHO grades (AUC = 0.899) amongst all biomarkers.

Conclusion: MRI-derived oxygen metabolism and neovascularization characterization may be useful for grading and IDH1 mutation detection of gliomas and requires only seven minutes of extra scanning time.