Assessing extracranial tumors using diffusion-weighted whole-body MRI

Diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DWI) provides qualitative and quantitative information about the random motion of water molecules in biological tissues and is able to give functional insight into tissue architecture and pathological changes on a cellular level. This technique has the major advantages of not requiring the administration of contrast agents and not exposing the patient to ionizing radiation. Recent technological advances have led to the development of diffusion-weighted whole-body imaging with background body signal suppression (DWIBS) that allows screening of the whole body in 25 minutes. DWI and DWIBS have both revealed great potential in the field of oncology and proved to be useful for detecting and characterizing tumors and evaluating treatment response. This article reviews the basic principles and experimental setup of DWI and DWIBS and illustrates its potential application to the assessment of extracranial tumors. In addition, current limitations and challenges of this promising imaging procedure are discussed.

ZusammenfassungDie diffusionsgewichtete Magnetresonanztomographie (MRT) erlaubt qualitative und quantitative Informationen über die Zufallsbewegungen von Wassermolekülen in biologischen Geweben zu extrahieren und gewährt damit Einblick in funktionelle Gewebeeigenschaften und krankheitsbedingte Veränderungen auf zellulärer Skala. Ein großer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass der Patient keiner ionisierenden Strahlung ausgesetzt wird und kein Kontrastmittel verabreicht werden muss. Technologische Fortschritte haben zur Entwicklung der Methode der diffusionsgewichteten Ganzkörper-MRT mit Fettunterdrückung geführt, die Untersuchungen des kompletten Körpers innerhalb von 25 Minuten erlaubt. Sowohl die konventionelle diffusiongewichtete MRT als auch die Erweiterung zur Ganzkörper-Messung besitzen großes Potential in der onkologischen bildgebenden Diagnostik und haben sich als äußerst nützlich für die Detektion und Charakterisierung von Tumoren und die Beurteilung des Therapieansprechens erwiesen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Grundlagen und den experimentellen Aufbau der diffusionsgewichteten Ganzkörper-MRT und illustriert die Anwendung auf extrakranielle Tumoren. Zusätzlich werden aktuelle Probleme und Herausforderungen dieser vielversprechenden Methode diskutiert.