FACULTEIT GENEESKUNDE EN GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN
Academiejaar 2010 - 2011
VERVANGT IN DE OPVOLGING VAN HET CHOLESTEATOOM DE MRI DE KIJKOPERATIE?
Filip DE MAEYER
Promotor: Prof. Dr. Ingeborg Dhooge
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding tot
MASTER IN DE GENEESKUNDE
2
Inhoudstafel Abstract ...................................................................................................................................... 4 Inleiding ..................................................................................................................................... 4 Methodologie ........................................................................................................................... 10 Resultaten ................................................................................................................................. 11 Conventionele MRI ........................................................................................................................... 11 Delayed Postcontrast Imaging (DPI) MRI ........................................................................................ 12 Echo-Planar Diffusion-Weighted Imaging (EPI DWI) ..................................................................... 12 Non-Echo-Planar Diffusion Weighted Imaging (non-EPI DWI) ...................................................... 15
Discussie................................................................................................................................... 19 Conclusie .................................................................................................................................. 25 Referentielijst ........................................................................................................................... 25
3
Abstract Een cholesteatoom van het oor kenmerkt zich door een niet onbelangrijke mate van terugkeer na de primaire chirurgische resectie. Om dit uit te sluiten wordt, enkele maanden na de primaire ingreep, standaard een tweede ingreep, de kijkoperatie, uitgevoerd. In de meerderheid van de gevallen stelt men geen recurrentie of residu vast. In deze gevallen worden patiënten “onnodig” aan de chirurgische risico’s blootgesteld. Beeldvorming is een non-invasief alternatief. High Resolution Computed Tomography (HRCT) heeft een goede resolutie, maar kan geen onderscheid maken tussen de verschillende zogenaamde weke weefsels. Magnetic Resonance Imaging (MRI) kan dit laatste wel. In de loop der jaren zijn verschillende MRI-sequenties uitgeprobeerd, maar geen enkele vertoonde een aanvaardbare sensitiviteit en specificiteit. De meest recente MRI-sequentie, de non-EchoPlanar Diffusion Weighted Imaging (non-EPI DWI), lijkt de eerste techniek die op een betrouwbare manier de kijkoperatie kan vervangen. Tot hiertoe zijn het aantal studies en de grootte ervan beperkt, maar deze tonen veelbelovende resultaten. Absolute voorwaarde voor de implementering van deze techniek is een nauwkeurige en langdurige follow-up van de patiënt.
Inleiding Het cholesteatoom is een ophoping van epitheel in het middenoor. Histopathologisch bestaat een cholesteatoom uit gekeratiniseerd meerlagig plaveiselepitheel met keratine debris en onderliggend subepitheliaal bindweefsel. Granulatieweefsel met een acuut of chronisch inflammatoir infiltraat kan aanwezig zijn. Boterosie ontstaat door druk ten gevolge van uitbreiding van het cholesteatoom en/of inwerking van enzymen (o.a. collagenase) en inflammatoire mediatoren. De jaarlijkse incidentie wordt geschat op 9,2 per 100 000 bij kinderen en 3 per 100 000 bij volwassenen.1 In de meerderheid van de gevallen gaat het over een verworven cholesteatoom. Het congenitaal cholesteatoom is veel minder frequent. Men schat de incidentie tussen 1% en 5% van alle cholesteatoma.2 Er is een mannelijke predominantie van 1,4:1. Erfelijke voorgeschiktheid is waarschijnlijk. Cholesteatoma komen frequent voor binnen de Kaukasische bevolking, maar worden zelden gezien bij de Aziatische en Amerikaans-Indiaanse etniciteit.1 De belangrijkste risicofactor voor verworven cholesteatoma is het optreden van recurrente acute otitis media episodes.3 Verder zijn congenitale afwijkingen in het hoofd- en halsgebied predisponerend (Turner syndroom, gespleten verhemelte, Down syndroom …). Socio-economische factoren lijken geen rol te spelen.4
Er wordt in de literatuur een onderscheid gemaakt tussen congenitale en verworven cholesteatoma. Congenitale cholesteatoma zouden veroorzaakt worden door een epitheliale rest (Teed-Michaels) ter 4
hoogte van de laterale zijde van de buis van Eustachius. Een voorgeschiedenis van (midden)oorpathologie is afwezig en het middenoor en mastoid zijn goed verlucht. De verworven cholesteatoma ontstaan uit het trommelvlies. Men weerhoudt 4 mogelijke ontstaansmechanismen. Een eerste mogelijkheid is invaginatie van het trommelvlies met het ontstaan van retractie ‘pockets’. Een tweede mechanisme is de basale cel hyperplasie. hyperplasie. Dit berust op de invasie van epitheliale cellen van de pars flaccida langs defecten van de basale membraan in het subepitheliaal weefsel. Deze cellen vormen vervolgens proliferende kolommen die aanleiding geven tot een microcholesteatoom. Metaplasie ter hoogte van het trommelvlies kan optreden ten gevolge van inflammatie. Het eenlagig squameus of kubisch epitheel wordt hierbij omgevormd tot een meerlagig verhoornend plaveiselepitheel met vorming van een cholesteatoom. Een laatste mogelijkheid is de epitheliale invasie doorheen een trommelvliesperforatie.5,6
Figuur 1: De gebruikelijke oorsprongsplaatsen van verworven cholesteatoom. Meest frequent is het posterieure epitympanische cholesteatoom (1), gevolgd door het posterieure mesotympanische (2) en tenslotte slotte het anterieure mesotympanische cholesteatoom (3). (Jackler) Klinisch maakt men een onderscheid tussen een pars tensa en pars flaccida cholesteatoom. Elk ontstaat uit een ander deel van het trommelvlies en vertoont een eigen uitbreidingspatroon. uitbreidingspatroon (Figuur 1) Het pars tensa cholesteatoom heeft het posterior mesotympanum als meest voorkomende oorsprong. Hierbij is er vaak uitbreiding in de sinus tympani en de recessus facialis, beiden chirurgisch moeilijk bereikbare plaatsen. Het pars flaccida cholesteatoom cholesteato (membraan van Shrapnell) kan zowel van het posterior epitympanum als van het anterior epitympanum vertrekken. De uitbreiding van het posterior epitympanisch cholesteatoom gebeurt vanuit de ruimte van Prussack. Er zijn van hieruit 2 mogelijke richtingen. De eerste is naar posterieur welke, lateraal van het corpus van de incus, via de aditus ad antrum het mastoid bereikt. Een tweede richting is die naar posteroinferieur waarbij een dergelijk cholesteatoom in het middenoor terechtkomt. Daarnaast heeft men het anterior epitympanisch cholesteatoom. cholesteatoom. Hierbij wordt er een anteroinferieure uitbreiding gezien tot in het middenoor vastgesteld.7
5
De diagnose van cholesteatoom is een klinische diagnose. Klassiek ziet men een patiënt met intermittente of chronische purulente otorrhee die typisch slecht ruikt door infectie met anaëroben. Verder treedt er gehoorsverlies op. Otoscopie toont een retractie of perforatie van de Shrapnellmembraan of ter hoogte van de pars tensa van het trommelvlies. Soms is dit letsel omgeven door granulatieweefsel (signaalpoliep). Het cholesteatoom zelf heeft een karakteristieke witte, parelmoerachtige kleur. Aanvullend diagnostisch onderzoek gebeurt aan de hand van Computed Tomography (CT). Hiermee kan men zelfs discrete boterosies in het rotsbeen opsporen. Deze preoperatieve beeldvorming is van belang om de uitgebreidheid van het cholesteatoom en de mogelijke complicaties na te gaan.
In de behandeling staat de volledige verwijdering van het cholesteatoom op de eerste plaats. Hoewel in se een cholesteatoom een goedaardige pathologie is, is chirurgie toch noodzakelijk omwille van het expansief en destructief karakter van dit letsel. Frequent treedt er conductief gehoorsverlies op door erosie van de gehoorsbeentjes. Ook een labyrint fistel is vrij frequent (10%), bij voorkeur ter hoogte van het lateraal semicirculair kanaal. Boterosie ter hoogte van de cochlea gaat gepaard met neurosensorieel
gehoorsverlies.
Facialisparalyse en
intracraniale
complicaties (hersenabces,
meningitis, laterale sinustrombose) zijn zeldzaam, maar moeten actief opgespoord worden omwille van hun potentieel levenbedreigend karakter.6,8
De volledige chirurgische eradicatie van het letsel is uiterst belangrijk. Onvolledige verwijdering waarbij epitheelresten achterblijven in het oor, resulteren in een residueel cholesteatoom. Wanneer na initieel volledige verwijdering door onvoldoende ventilatie van het middenoor opnieuw een intrekking van het trommelvlies optreedt, kan een “de novo” cholesteatoom ontstaan. We spreken dan van een recurrent cholesteatoom.
De
twee
belangrijkste
chirurgische
procedures
zijn
Canal-wall-up
en
Canal-wall-down
mastoidectomie. De keuze van techniek is vooral afhankelijk van de uitgebreidheid van het letsel en de te verwachten functie van de buis van Eustachius. Bij een canal-wall-up mastoidectomie behoudt men de posterieure wand van de uitwendige gehoorgang zodat deze gescheiden blijft van de mastoidholte. Voordelen van deze techniek zijn minder intensieve nazorg en snelle genezing. De nadelen zijn een beperkte zichtbaarheid en toegankelijkheid van de verschillende middenoorstructuren tijdens de chirurgie. Deze resulteren in een hoger percentage recurrente en residuele cholesteatoma, respectievelijk 11% tot 27% en 5% tot 13%.6 Bij andere studies maakte men geen onderscheid tussen residu en recurrentie en bekwam men een recidiefratio van 9% tot 36%. (Tabel 1) Dit impliceert dat een hernieuwde ingreep 9 tot 12 maanden na
6
de initiële ingreep standaard wordt voorgesteld om uit sluiten dat er een residueel cholesteatoom is ontstaan dan wel een recidief cholesteatoom is opgetreden. Aangezien deze cholesteatoma jaren later nog kunnen optreden, is een lange follow-up vereist, zeker bij kinderen. Tegelijkertijd met deze tweede chirurgische procedure, ook wel “kijkoperatie” genoemd, wordt meestal de reconstructie van de gehoorsbeentjes. Bij de canal-wall-down mastoidectomie wordt er een verbinding gecreëerd tussen de mastoidruimte en de uitwendige gehoorgang. De voordelen zijn een grotere zichtbaarheid en toegang tot het middenoor. Hierdoor komen er minder recurrente en residuele cholesteatoma (2% tot 10%) voor.6 In Tabel 1 ziet men een recidiefratio van 4% tot 8%. Nadeel is een jarenlange opvolging voor reiniging van de postoperatieve holte. Dit kan opgevangen worden door de plaatsing van een occipitale myosubcutane flap in de ontstane operatieholte of door het partieel opvullen van deze holte met botmeel. Op die manier wordt de prevalentie van postoperatieve problemen vergelijkbaar met die van de canal wall-up procedure.9 Omwille van de veel lagere recidiefkans wordt hier een tweede kijkoperatie niet standaard uitgevoerd. De gehoorsreconstructie gebeurt dan tijdens de eerste ingreep.
Studie
Jaar
Procedure
Hirsch et al11
1992
Canal-wall-up
36
19
Canal-wall-down
81
5
Canal-wall-up
54
20
Canal-wall-down
43
5
Canal-wall-up
86
9
Canal-wall-down
297
8
Canal-wall-up
257
36
Canal-wall-down
176
4
Rhoden et al
12
Vartainen en Nuutinen10
1996 1993
Karmarkar et 1995 al 13
Aantal patiënten
Recidiefratio (%)
Tabel 1: Overzicht van de recidief ratio van canal-wall-up en canal-wall-down in verscheidene studies.
Op vlak van gehoorsresultaten slaagde men er niet in een significant verschil tussen beide technieken aan te tonen.11,12,13,14,15 Bij contra-indicaties voor chirurgie zijn alternatieve methodes aan de orde zoals regelmatige reiniging, waarmee men in een aantal gevallen het cholesteatoom stabiel kan houden. Cholesteatoma kunnen voorkomen bij zowel kinderen als volwassenen. Onderzoek9 toont aan dat residuele en recurrente cholesteatoma frequenter voorkomen bij kinderen, ongeacht de gebruikte 7
techniek. Canal-wall-up mastoidectomie resulteerde bij 38% van de kinderen in een residueel of recurrent cholesteatoom tegenover 12% bij volwassenen. Bij de canal-wall-down procedure was dit 16% van de kinderen tegenover 2% van de volwassenen. Schraff et al16 bevestigden dit hogere aantal residuele en recurrente cholesteatoma bij kinderen. Als mogelijke verklaring suggereerden zij een verschil in anatomie en fysiologie. Bij kinderen heeft de buis van Eustachius een horizontaler en korter verloop en wordt de evacuatie van vocht bemoeilijkt door een nauwere en slappere uitgang. Een dysfunctie van de buis van Eustachius leidt hierdoor vaker tot middenoorinfecties en de vorming van retractie pockets. Verder ziet men bij kinderen vaak een goed verlucht mastoid, wat leidt tot uitgebreidere ziekte. Volwassenen daarentegen vertonen een meer sclerotisch mastoid. Een andere mogelijke verklaring is de oorsprong van cholesteatoma. Zo spreekt een review van Nevoux et al17 van een overwicht (80%) aan pars tensa cholesteatoma bij kinderen. In de adulte populatie zou het pars flaccida cholesteatoom overheersen. Zoals eerder vermeld gaan pars tensa cholesteatoma gepaard met chirurgisch moeilijk bereikbare uitbreidingsplaatsen. Daardoor bestaat er een grotere kans op onvolledige verwijdering van het cholesteatoom en het optreden van een residu. Ook zijn cholesteatoma agressiever en hebben ze een slechtere klinische prognose bij kinderen. In de loop der jaren is er allerlei onderzoek gebeurd naar een fysiopathologische verklaring voor deze discrepantie tussen kinderen en volwassenen. Er werden tot op heden geen significante cellulaire verschillen gevonden die voldoende opheldering schenken. De gevonden verschillen zoals verhoogde proliferatie, verhoogde expressie van adhesiemoleculen en dergelijke, lijken eerder te wijten te zijn aan de acute inflammatie. Het lijkt daarom waarschijnlijker dat het verschil in agressiviteit eerder te wijten is aan secondaire factoren zoals een hevigere acute inflammatie, verminderde verluchting van het middenoor of de lagere aanwezigheid van calciumzouten in pediatrisch bot.17,18
Techniek
Aantal
Residu
Recurrentie
Residu + Recurrentie
Canal-wall-up
16
4 (25%)
2 (13%)
6 (38%)
Canal-wall-down
39
3 (8%)
3 (8%)
6 (16%)
Totaal
55
7 (13%)
5 (9%)
12 (22%)
Tabel 2: Outcomes van canal-wall-up en canal-wall-down bij 55 kinderen.
Techniek
Aantal
Residu
Recurrentie
Residu + Recurrentie
Canal-wall-up
134
11 (8%)
5 (4%)
16 (12%)
Canal-wall-down
112
2 (2%)
/
2 (2%)
Totaal
246
13 (5%)
5 (2%)
18 (7%)
Tabel 3: Outcomes van canal-wall-up en canal-wall-down bij 246 volwassenen.
8
Vanwege het risico op residu en recurrentie wordt er standaard een kijkoperatie uitgevoerd. In de meerderheid van de operaties echter vindt men geen residueel of recurrent cholesteatoom. In dit opzicht wordt de patiënt onnodig blootgesteld aan de risico’s die chirurgie onvermijdelijk met zich meebrengt. Om onnodige operaties te vermijden is men sinds begin jaren 80 op zoek gegaan naar alternatieve non-invasieve methoden om cholesteatoma op te sporen. Omwille van de gedetailleerde weergave van botstructuren is de High Resolution Computed Tomography (HRCT) lange tijd het belangrijkste beeldvormend onderzoek geweest in de aanpak en opvolging van cholesteatoma.19,20 De aanwezigheid van een opaciteit in combinatie met boterosie op CT is sterk suggestief voor de aanwezigheid van een cholesteatoom. (Figuur 2) Lemmerling et al21 heeft het over een kans van 90% op cholesteatoom bij aanwezigheid van boterosies. Vooral boterosie van de gehoorsbeentjesketen komt zelden voor in afwezigheid van een cholesteatoom. Zoals eerder vermeld, is CT preoperatief een belangrijke aanwinst.22 Veralgemeend gebruik van CT voor postoperatieve opsporing van residuele en recurrente ziekte kan men niet aanbevelen. CT heeft een hoge negatieve predictieve waarde indien de caviteit na de initiële ingreep geen opaciteit vertoont.23 Echter een opaak middenoor komt frequent voor. In deze gevallen kan CT geen onderscheid maken tussen cholesteatoma en andere zogenaamde weke weefsels (inflammatie, granulatie, litteken …). De laatste jaren echter heeft de Magnetic Resonance Imaging (MRI) aan belang gewonnen. Het MRI onderzoek stond lange tijd in de schaduw van CT vanwege de betere visualisatie van boterosie met deze laatste. In tegenstelling tot CT is MRI dankzij zijn excellente contrastresolutie wel in staat om te differentiëren tussen de verscheidene weke weefsels.16 Dit opent perspectieven voor de postoperatieve screening van residueel en recurrent cholesteatoom. Verschillende MRI-technieken zijn in de loop der jaren ontwikkeld en deze zullen later meer in detail besproken worden. Een overzicht van de wijze waarop de differentiatie tussen de verschillende zachte weefsels kan gemaakt worden, is te zien in Tabel 4.
Cholesteatoma
T1
T2
Laag
Hoog
Hoog Cholesterol granuloma Granulatieweefsel Laag intermediar Laag Effusie
Hoog
Hoog
Laag
Hoog
Laag
Laag
Hoog Intermediair
Laag Laag intermediair Tabel 4: Overzicht van de signaalintensiteit van de verschillende weke weefsels naargelang de Littekenweefsel
Laag
DWI
Hoog
T1 delayed contrast Aangekleurde rand Laag
Hoog
gebruikte beeldvormingstechniek. 9
Figuur 2: A en B: HRCT van een cholesteatoom dat zich uitbreidt vanuit de ruimte van Prussak (asterisk) tot in het epitympanum en mastoid (pijl). Verder is er erosie van het scutum (driehoek) en is gehoorsbeentjesketen naar mediaal verplaatst. C en D: HRCT van een cholesteteatoom dat de gehoorsbeentjesketen volledig heeft geërodeerd. Fistulisatie van het laterale semicirculaire kanaal (driehoek) is opgetreden. Ook het tegmen tympani is onderbroken (pijl). (Maroldi et al)
Methodologie Voor de meeste bronnen werd Pubmed geraadpleegd. Invoeren van “difference children adults cholesteatoma” gaf 67 resultaten waarvan er 2 werden geselecteerd. De term “cholesteatoma MRI CT” leverde 114 resultaten op. Hiervan werden er 11 weerhouden. Via “related articles” werd nog 1 artikel bijgevoegd (Lemmerling et al). De term “cholesteatoma MRI postoperative” gaf 49 Engelstalige artikels. Vier nieuwe artikels werden weerhouden. Ingeven van “cholesteatoma MRI diffusion” leverde ook 49 Engelstalige artikels. Vijftien nieuwe artikels werden weerhouden. Eén was afwezig in de bibliotheek, dus 14 artikels werden toegevoegd. De term “cholesteatoma MRI second look” leverde 20 Engelstalige artikels op. Drie nieuwe werden weerhouden, maar 1 was niet aanwezig in de bibliotheek. Een geciteerd artikel van Denoyelle et al werd bijgevoegd.
10
Ook via de website www.uptodate.com werd informatie bekomen.
Verder werden twee handboeken van Neus- keel- oorheelkunde geraadpleegd. Een artikel van Baráth et al werd door Prof. Dr. Dhooge aangebracht.
Uit de biomedische bibliotheek werd “Otolaryngologic clinics of North America: Cholesteatoma”, volume 39 uit december 2006, gebruikt. Hieruit werden verscheiden artikels weerhouden. Er werd in één van deze artikels verwezen naar een artikel van Jackler dat ook weerhouden werd.
Resultaten Conventionele MRI De initieel gebruikte sequenties bij postoperatieve opsporing van cholesteatoma zijn de standaard MRI sequenties, T1 en T2 Weighted Images (WI), en T1WI na de intraveneuze toediening van Gadoliniumcontrast. Vanden Abeele et al24 stelden vast dat slechts in 9 van de 18 gevallen de peroperatieve bevindingen overeenkwamen met die op MRI. De sensitiviteit bedroeg slechts 14% en de specificiteit 72%. Bij de herevaluatie verbeterde de “radiochirurgische correlatie” licht tot 61%. Ook de sensitiviteit verbeterde en bedroeg dan 57%, dit ten koste van de specificiteit die licht daalde tot 63%. Deze resultaten kwamen overeen met een eerdere studie van Denoyelle et al25 uit 1994. Hierbij was de radiochirurgische correlatie in 8 van de 16 gevallen (50%) correct. Gelijkaardige resultaten werden gepresenteerd door Kimitsuki et al26. Hier kwamen resultaten van MRI en chirurgie overeen bij 70%. Deze studie van 30 gevallen toonde een sensitiviteit van 79% en een specificiteit van 62%. (Tabel 5) De lage sensitiviteit kan voor het grootste deel worden toegeschreven aan de te geringe spatiale resolutie die het niet toelaat cholesteatoma kleiner dan 5 mm te detecteren. De geringe specificiteit is grotendeels te wijten aan de verkeerde benoeming van fibreus littekenweefsel als cholesteatoom.
Studie
Aantal Radiochirurgische Sensitiviteit Specificiteit PPV patiënten correlatie 18 50% 14% 72% 25%
Vanden Abeele et al24 16 50% Denoyelle et al25 30 70% 79% 62% 64,7% Kimitsuki et al26 18 64,8% 96,3% 33,3% 60,6% Williams et al27 * Tabel 5: Overzicht van alle studies die gebruikmaken van T1 en T2 WI en T1WI na
NPV 57%
77% 95,2% contrast.
(*gemiddelde waarden van de 3 neuroradiologen) 11
Delayed Postcontrast Imaging (DPI) MRI DPI maakt gebruik van de vorige sequenties aangevuld met T1WI die genomen worden 30 à 45 minuten na de toediening van contrast. Op die manier kan men een onderscheid maken tussen cholesteatoma en littekenweefsel. In een studie van Williams et al27 liet men 3 neuroradiologen onafhankelijk van elkaar de MR-beelden van 18 patiënten beoordelen. Men vergeleek vervolgens de gemiddelde sensitiviteit, specificiteit en interobserver overeenkomst van de conventionele MRI met deze van DPI MRI. Bij de conventionele MRI bedroeg de gemiddelde sensitiviteit 96,3%, de gemiddelde specificiteit 33,3% en de gemiddelde interobserver overeenkomst 0,38 (Tabel 5). Bij de delayed postcontrast imaging zag men een gemiddelde sensitiviteit van 85,2%, een gemiddelde specificiteit van 92,6% en een gemiddelde interobserver overeenkomst van 0,78 (Tabel 6). Ayache et al28 gebruikten op hun beurt deze techniek bij 41 patiënten die op CT een niet-specifieerbare opaciteit vertoonden. Een cholesteatoom werd bij 19 personen gevonden waarvan er 17 op MRI als dusdanig herkend waren. De sensitiviteit en specificiteit bedroegen hier respectievelijk 90% en 100% (Tabel 6). De spatiale resolutie is licht verbeterd, maar is ook hier nog steeds gering zodat cholesteatoma kleiner dan 3 mm onopgemerkt blijven. De Foer et al41 bekwamen een beduidend lagere sensitiviteit en specificiteit in vergelijking met andere studies27,28,33. In tegenstelling tot vorige studies includeerde men in deze studie niet enkel patiënten die een opaciteit vertoonden op CT.
Studie
Aantal Radiochirurgische Sensitiviteit Specificiteit PPV patiënten correlatie 18 88,9% 85,2% 92,6% 92,6%
NPV
85,9% Williams et 27 al * 41 95% 90% 100% 100% 92% Ayache et al28 31 77,4% 90% 54,5% 78,2% 75% Venail et al33 96% 100% 91% 93% 100% Dubrulle et 24 al39 120 56,7% 67,7% 88% 27% De Foer et al41 ** Tabel 6: Overzicht van alle studies die gebruikmaken van Delayed Postcontrast Imaging (DPI). (*gemiddelde waarden van de 3 neuroradiologen;** gemiddelde waarden van 4 radiologen, 57 patiënten werden gescreend voor de primaire chirurgie en 63 patiënten werden gescreend voor de second-look operatie)
Echo-Planar Diffusion-Weighted Imaging (EPI DWI) EPI DWI is een sneller alternatief voor DPI. EPI DWI onderscheidt cholesteatoma van andere weefsels op basis van de diffusie van watermoleculen in een weefsel. Een hyperintens signaal wordt beschouwd als een cholesteatoom. Aikele et al29 onderzochten met deze techniek 22 patiënten op 12
residuele of recurrente cholesteatoma. Zeventien klinisch verdachte patiënten ondergingen na hun MRI een kijkoperatie. Op basis van de 17 operatief gecontroleerde patiënten bekwamen ze een radiochirurgische correlatie van 82%, een sensitiviteit van 77% en een specificiteit van 100%. Drie cholesteatoma werden gemist omwille van hun grootte (< 5 mm). Cimsit et al30 maakten enkele jaren later gebruik van deze techniek bij 26 patiënten met een opaciteit op CT. Zij kwamen tot een radiochirurgische correlatie van 96%, een sensitiviteit van 100% en een specificiteit van 93%. In deze studie waren alle cholesteatoma groter dan 10 mm. Een studie uitgevoerd door Jindal et al31 onderwierp 35 patiënten, allen met hoog risico op residu, aan MRI alvorens over te gaan tot chirurgie. Zij bekwamen een radiochirurgische correlatie van 82%, een sensitiviteit van 83% en een specificiteit van 82%. Drie cholesteatoma kleiner dan 5 mm werden niet opgemerkt en 3 gevallen met intermediaire signaalintensiteit werden verkeerdelijk aanzien voor een residueel cholesteatoom. In tegenstelling tot de 3 vorige studies gingen Vercruysse et al32 niet uit van klinisch verdachte of hoog-risico patiënten. Hierdoor was niet alleen de prevalentie van residueel cholesteatoom beduidend lager (17%), maar waren ook de afmetingen van de residuele cholesteatoma geringer. Omwille van deze 2 factoren verschilde de sensitiviteit danig (12,5%). De specificiteit (100%) was vergelijkbaar. Het enige gedetecteerde cholesteatoma was 6 mm. De 6 overige waren kleiner dan 5 mm. Enkele studies33,34 suggereerden de complementariteit van DPI en EPI DWI. Venail et al33 bekwamen een sensitiviteit van 60%, een specificiteit van 72,7%, een PPV van 80% en een NPV van 50% bij gebruik van DWI. (Tabel 7) De PPV (Positive Predictive Value) is de kans dat men effectief aan een ziekte lijdt wanneer de test, in dit geval de MRI, positief is. NPV (Negative Predictive Value) is de kans dat men vrij is van ziekte wanneer de test, in dit geval de MRI, negatief is. Wanneer men DPI gebruikte zag men een sensitiviteit van 90%, een specificiteit van 54,5%, een PPV van 78,2% en een NPV van 75. (Tabel 6) Wanneer alle cholesteatoma kleiner dan 5 mm buiten beschouwing werden gelaten, werd met DWI een sensitiviteit van 100%, een specificiteit van 88%, een PPV van 66,6% en een NPV van 100% bekomen. Er waren 4 patiënten bij wie een “silastic sheet” ten onrechte als cholesteatoom was geprotocolleerd via DPI. Gebruikmakend van EPI DWI waren dit er 2. Ook Toyama et al34 combineerden beide technieken. In hun studie van 17 patiënten definieerden zij cholesteatoma als een lesie met een laag tot intermediair signaal op T1, een hoog signaal op T2 en DWI en geen aankleuring na delayed contrast. De sensitiviteit, specificiteit, PPV en NPV waren respectievelijk 91,6%, 60%, 84,6% en 75%. Eén cholesteatoom was 4 mm groot en werd gemist. Het kleinst gedetecteerde cholesteatoom was 5 mm.
13
De Foer et al35 (2007) gingen de waarde van EPI DWI na bij patiënten waarbij het mastoid tijdens de initiële ingreep was geoblitereerd met botmeel. Van de 23 patiënten hadden er 2 een residueel cholesteatoom. Beide cholesteatoma werden gemist met EPI DWI omwille van hun geringe grootte (2 en 4 mm). Jeunen et al36 constateerden in een studie van 31 patiënten een sensitiviteit van 54%, een specificiteit van 90%, een PPV van 92% en een NPV van 47%. Stasolla et al37 bekwamen beduidend betere resultaten (Tabel 7). Recent onderzochten Flook et al38 het nut van aangepaste echo-planaire diffusion-weighted sequenties. Zij noemden deze sequenties aangepaste “cholesteatoma” sequenties. De verschillen met de sequenties uit andere EPI DWI-studies worden niet gespecificeerd. Na vergelijken met de overige studies valt vooral een kortere Repetition Time (TR) op. Ook de snededikte is kleiner in vergelijking met sommige studies. Vijftien patiënten (7 verdacht voor primair cholesteatoom en 8 verdacht voor recurrentie of residu) kregen een MR-scan. In alle gevallen kwamen de resultaten van MRI en chirurgie overeen. Het kleinst gedetecteerde cholesteatoom was 4 mm.
Studie
Aantal patiënten 17
Radiochirurgische Sensitiviteit Specificiteit PPV correlatie 82,3% 77% 100% 100%
NPV
75% Aikele et al29 26 96% 100% 93% 91,7% 100% Cimsit et 30 al 35 82% 83% 82% 83% 82% Jindal et al31 86,6% 12,5% 100% 100% 72% Vercruysse 45 et al32 31 64,5% 60% 72,7% 80% 50% Venail et 33 al 91,3% 0% 100% / 91,3% De Foer et 23 al (2007)35 32 54,4% 90% 92,3% 47,4% Jeunen et al36 94,4% 86% 100% 100% 92% Stasolla et 18 37 al 227 78,8% 68% 87% 81% 78% Aarts et al49 # 8 100% 100% 100% 100% 100% Flook et al38 * Tabel 7: Overzicht van alle studies die gebruikmaken van EPI DWI (*aangepaste echo-planaire DWI sequenties; # meta-analyse van de 8 bovenstaande studies)
14
Non-Echo-Planar Diffusion Weighted Imaging (non-EPI DWI) Als non-echoplanaire sequenties werden “single-shot turbo spin echo” (TSE) en “multi-shot fast spin echo” (FSE) gebruikt. Een studie van Dubrulle et al39 vergeleek de betrouwbaarheid van de FSEsequentie met die van DPI bij 24 patiënten. Zij constateerden hierbij geen verschil in sensitiviteit (100%) of specificiteit (91%). Drieëntwintig van de 24 patiënten (95%) werden correct beoordeeld met MRI (Tabel 6 en 8). Er werd één vals-positief resultaat gerapporteerd. Dit was te wijten aan het botpoeder dat gebruikt was om een labyrinth fistel op te vullen. Geen enkel cholesteatoom was kleiner dan 5 mm. De Foer et al40 evalueerden de non-EPI MR-beelden van 21 patiënten, klinisch verdacht van primair cholesteatoma. Allen bleken een cholesteatoom te hebben. Negentien werden correct gediagnosticeerd via MRI. Twee cholesteatoma werden gemist. Eén vals-negatieve was een kind waarbij er door bewegingsartefacten geen duidelijke hyperintensiteit werd gezien. Bij de andere patiënt had de cholesteatoomzak auto-evacuatie naar de externe gehoorgang ondergaan. Het keratine debris dat hyperintens aankleurt met DWI, was hier dus afwezig. Het kleinst gedetecteerde cholesteatoom was 2 mm groot. In een andere studie van De Foer et al41 bestudeerde men de waarde van non-EPI DWI in de detectie van cholesteatoom bij 120 patiënten. Zevenvijftig patiënten waren klinisch verdacht voor primair cholesteatoom en kregen een MR-scan alvorens chirurgie te ondergaan. De 63 anderen kregen een MR-scan alvorens een second-look operatie te ondergaan. Men vergeleek de resultaten van de non-EPI DWI techniek met die van DPI en de combinatie non-EPI DWI en DPI. Non-EPI DWI had een sensitiviteit, specificiteit, PPV en NPV van respectievelijk 82,6%, 87,2%, 96% en 56,5%. DPI vertoonde een gemiddelde sensitiviteit, specificiteit, PPV en NPV van respectievelijk 56,7%, 67,7%, 88% en 27%. Wanneer beide technieken gecombineerd werden bekwam men een sensitiviteit van 84,2%, een specificiteit van 88,2%, een PPV van 96,3% en een NPV van 59,6%. Statische analyse toonde aan dat de verschillen in sensitiviteit, specificiteit, PPV en NPV sterk significant waren wanneer men non-EPI DWI en DPI met elkaar vergeleek. De verschillen tussen non-EPI DWI en de combinatie daarentegen waren statistisch niet significant. Daarnaast toonde men aan dat de ervaring van de radioloog een kleinere rol speelt bij de juiste interpretatie van non-EPI Diffusion Weightedbeelden dan bij de juiste beoordeling van Delayed Postcontrast- beelden. Vercruysse et al42 bestudeerden het nut van non-EPI DWI bij 51 patiënten wiens mastoid of middenoor geoblitereerd werd met botpaté. Bij 3 patiënten werd er peroperatief een cholesteatoom teruggevonden. Deze waren ook gedetecteerd aan de hand van non-EPI DWI. De grootte van deze cholesteatoma was slechts in 1 geval bekend (5-6 mm).
15
Figuur 3: Recurrent cholesteatoom (pijl) (A) T1-weighted image toont een massa met lage signaalintensiteit. (B) DPI vertoont geen verandering van signaalintensiteit. (C) EPI DWI en (D) PROPELLER DWI tonen een hoog signaal bij diezelfde massa. Merk op dat met EPI DWI meer artefacten te zien zijn. (witte zones t.h.v. schedelbasis) (Lehmann et al)
16
Figuur 4: (A) Echoplanaire DWI vertoont artefacten (driehoeken). (B) PROPELLER DWI toont bij dezelfde patiënt een klein recurrent cholesteatoom (pijl) dat op EPI DWI gemaskeerd werd door artefacten. (Lehmann et al) In de studie van Lehman et al43 maakte men gebruik van ondermeer “PROPELLER DWI” welke een aangepaste multishot fast spin echo (FSE) is. Vijfendertig patiënten met een voorgeschiedenis van chirurgie omwille van een cholesteatoom vertoonden een opaak middenoor op HRCT. Bij 16 patiënten gaf de MRI geen indicatie dat een recurrent cholesteatoom was opgetreden. In deze gevallen werd er geen operatie uitgevoerd. De 19 anderen hadden wel een recurrent cholesteatoom. De interobserver overeenkomst tussen 3 onafhankelijke radiologen was zeer goed. Senior 1 en Senior 2 kwamen perfect overeen (1). De interobserver overeenkomst tussen “Fellow” en beide seniors was telkens 0,89. De sensitiviteit, specificiteit, PPV en NPV waren allen 100% indien men enkel de seniors in acht neemt. Het kleinst gevonden cholesteatoom was 3 mm groot. De overige sequenties (EPI DWI en DPI) hadden beduidend mindere resultaten qua sensitiviteit, specificiteit, PPV, NPV en interobserver overeenkomst. Figuur 3 en 4 illustreren dat EPI DWI niet altijd makkelijk te interpreteren is omwille van de bot-lucht artefacten ter hoogte van de schedelbasis. Clark et al51 beschrijven een case-report met bilateraal residu. Men maakte in deze studie ook gebruik van een PROPELLER DWI sequentie. Aan 1 zijde werd het cholesteatoom (2 x 2 x 3 mm) niet opgemerkt. Het andere cholesteatoom was iets groter en werd wel gedetecteerd.
17
Een andere non-echoplanaire sequentie is de HASTE-sequentie (Half Fourier Acquired Single Shot Turbo SE T2). Deze sequentie levert beelden op die gelijkaardig zijn met die van de FSE-sequentie, maar men maakt hier gebruik van een snede-dikte van 3 mm wat een waarschijnlijke verklaring vormt voor de iets lagere sensitiviteit. Plouin-Gaudon et al44 konden 5 cholesteatoma niet opmerken. Drie waren 3 mm of kleiner en in 2 andere gevallen zag men peroperatief een diffuus laagje cholesteatoom, verspreid over heel de middenoorcaviteit. Het kleinst gedetecteerde cholesteatoom was hier 4 mm groot. Studies van Huins et al45 en Rajan et al46 daarentegen beschreven een detectiedrempel van 3 mm. Verschil tussen deze 2 laatste studies is de geselecteerde populatie. In de eerste studie45 selecteerde men patiënten die klinisch verdacht waren voor recidief, terwijl men zulke selectie bij de pediatrische populatie van de tweede studie46 niet doorvoerde. Dit verklaart het grote verschil in prevalentie van recurrentie of residu: 2 op 15 bij Rajan et al46 tegenover 14 op 18 bij Huins et al45.
Studie
Aantal patiënten 120
Radiochirurgische Sensitiviteit Specificiteit PPV correlatie 82,6% 87,2% 96%
NPV
21
71,4%
62%
88%
89%
58%
21
90,4%
90,4%
/
100%
0%
15
100%
100%
100%
100%
100%
Huins et al45
18
89%
86%
100%
100%
66,6%
Vercruysse et al (2010)42 De Foer et al (2008)47 Dubrulle et al39
51
100%
100%
100%
100%
100%
19
97%
90%
100%
100%
96%
24
96%
100%
91%
93%
100%
Dhepnorrarat et al48 Lehmann et al43 Aarts et al49 #
23
100%
100%
100%
100%
100%
35
100%
100%
100%
100%
100%
66
97%
97%
97%
97%
97%
De Foer et al (2010)41 * Plouin-Gaudon et al44 De Foer et al40 (2007)** Rajan et al46
56,5%
Tabel 8: Overzicht van alle studies die gebruikmaken van non-EPI DWI (*gemiddelde waarden van 4 radiologen, 57 patiënten werden gescreend voor de primaire chirurgie en 63 patiënten werden gescreend voor de second-look operatie;** MRI voor primaire chirurgie; # meta-analyse van de 3 bovenstaande staande studies)
18
Een meta-analyse van Aarts et al49 ging de waarde van DWI na in de opsporing van residuele cholesteatoma. Men vergeleek hierbij studies die gebruikmaken van EPI-sequenties met studies die non-EPI-sequenties toepassen. In totaal werden 11 studies geselecteerd waarbij patiënten voor de second-look operatie een DWI MR-scan ondergingen. In 8 studies werden er EPI-sequenties gebruikt. De 3 overige hanteerden non-EPI-sequenties. Wanneer men de data van de EPI DWI samenvoegde bekwam men een sensitiviteit van 68%, een specificiteit van 87%, een PPV van 81% en een NPV van 78%. De non-EPI DWI studies bekwamen betere resultaten. Hier waren de gecombineerde sensitiviteit, specificiteit, PPV en NPV allen 97%. De prevalentie van recurrentie of residu varieert in deze studies van 9% tot 77%.
Discussie Conventionele MRI kan pas cholesteatoma vanaf 5 mm detecteren.24-26 Dit is een probleem aangezien residuele en recurrente vaak een geringe grootte hebben. Bovendien bleek deze techniek niet in staat te differentiëren tussen cholesteatoma en littekenweefsel. Door het gebrek aan voldoende sensitiviteit en specificiteit kan men besluiten dat conventionele MRI tekortschiet als alternatief voor de kijkoperatie.
Bij de conventionele MRI zag men heel wat vals-positieven doordat cholesteatoma niet konden gedifferentieerd worden van littekenweefsel. Cholesteatoma zijn avasculair en zullen niet aankleuren na contrast. Littekenweefsel bezit wel een doorbloeding, echter deze is zo gering dat bij onmiddellijke beeldvorming deze niet kan aangetoond worden. Op onmiddellijke beeldvorming na contrast zullen dus zowel littekenweefsel als cholesteatoma niet aankleuren. Delayed Postcontrast Imaging (DPI) maakt gebruik van de avasculariteit van cholesteatoma en de geringe doorbloeding van littekenweefsel. In deze procedure voert men een tweede MR-scan uit na een latentietijd van 30 à 45 minuten. Littekenweefsel zal dan (matig) aankleuren terwijl een cholesteatoom zijn hypointens signaal blijft behouden. Deze differentiatie doet het aantal vals-positieven drastisch dalen en verbetert zo de specificiteit sterk.27 In zowel de studie van Williams et al27 als die van Ayache et al28 heeft de sensitiviteit ook hier te lijden onder de relatief grote snededikte van deze MRI-sequenties waardoor cholesteatoma kleiner dan 3 mm onopgemerkt blijven. Williams et al27 menen echter dat er geen groot risico schuil gaat in het missen van residuele cholesteatoma kleiner dan 3 mm op voorwaarde dat er een intensieve follow-up, zowel klinisch als qua beeldvorming, kan gegarandeerd worden. Nadelen zijn de intensiteit en de tijdskost die door één onderzoek in beslag worden genomen. Bijkomend dient men op te merken dat in beide studies de patiënten op voorhand geselecteerd waren aan de hand van een geheel of partieel opaak middenoor op CT. Men concludeerde dan ook dat deze techniek een betrouwbare aanvulling is
19
bij de detectie van residuele cholesteatoma wanneer op basis van CT geen duidelijk oordeel kan geveld worden. Wanneer er geen voorselectie op basis van een opaak middenoor op CT gebeurde, bleek deze techniek heel wat minder waardevol. Het gebrek aan voorselectie resulteert in een mengeling van MR-beelden gaande van een volledige opaak middenoor naar een volledig verlucht middenoor. Hierdoor ziet men verschillende signaalintensiteiten wat het moeilijk maakt om de karakteristieke signaalintensiteiten van cholesteatoma te herkennen. 41
Diffusion Weighted Imaging (DWI) steunt op het feit dat watermoleculen constant in beweging zijn (“Browniaanse beweging”). Op een eerste tijdstip meet men aan de hand van een gepulseerd magnetisch veld de positie van de watermoleculen. Na een kort tijdsinterval (typisch 50 ms) laat men opnieuw een gepulseerd magnetisch veld los om de nieuwe positie van de watermoleculen te meten. De tijdsduur, richting en grootte van dit 2de magnetisch veld zijn dezelfde, enkel de zin is tegenovergesteld. De ‘stationaire’ watermoleculen behouden hun signaal, terwijl de ‘gediffuseerde’ watermoleculen resulteren in een signaalverlies. In keratine zitten de watermoleculen als het ware gevangen wat ervoor zorgt dat weefsels met een grote hoeveelheid keratine, zoals cholesteatoma, een hoog signaal hebben.50 De resultaten van Aikele et al29 en Cimsit30 zijn gelijkaardig, toch zijn er enkele verschillen. In de laatste studie rapporteerde men een hogere sensitiviteit welke kan verklaard worden door het feit dat alle cholesteatoma in deze studie groter dan 10 mm waren. Men vond in deze studie ook een lagere specificiteit welke wordt verklaard door beeldartefacten die bij de echo-planaire sequentie allesbehalve een zeldzaamheid zijn. Ook in de studies van Jindal et al31 zag men enkele vals-positieven. Deze waren te wijten aan het verkeerdelijk protocolleren van intermediaire signalen als cholesteatoom. Men stelde daarom dat enkel hyperintense signalen als cholesteatoom mogen worden beschouwd. Verder zijn zij ook van mening dat de sensitiviteit en de specificiteit mogelijks verbeterd kunnen worden naarmate radiologen meer ervaring opdoen met EchoPlanar Diffusion Weighted Imagaging (EPI DWI). Wat opvalt bij studies die gebruikmaken van EPI DWI, is hoe uiteenlopend de resultaten zijn. Dit wijst op de heterogeniteit van deze studies. Zo worden in sommige studies patiënten geselecteerd omdat deze klinisch verdacht zijn, terwijl andere studies deze selectiebias niet hebben. Ook de gebruikte parameters (“b”-waardes, coil positionering en sterkte …) verschillen vaak. Doshi et al50 pleiten dan ook voor een gestandaardiseerde techniek zodat DWI in meer centra kan toegepast worden en verdere studies kunnen plaatsvinden.
20
EPI DWI heeft enkele voordelen. Zo neemt een MR-scan met deze techniek weinig tijd in beslag, zeker in vergelijking met DPI. Ook is de specificiteit hoog. Helaas wordt deze naar beneden gehaald door het frequent optreden van beeldartefacten ter hoogte van de lucht-bot of lucht weefsel overgangen. Men ziet dan hyperintense signalen die verkeerdelijk aanzien worden voor een cholesteatoom. Het grootste nadeel echter is het missen van cholesteatoma kleiner dan 5 mm. Op basis van dit laatste besluiten ook Jeunen et al36 dat EPI DWI onvoldoende betrouwbaarheid vertoont om een valabele vervanging van de kijkoperatie te zijn. In een studie van Flook et al38 paste men de beeldparameters van EPI DWI aan. Dit is de enige EPI DWI studie die in staat is een cholesteatoom kleiner dan 5 mm te detecteren. Verder onderzoek is nodig om de kleinst mogelijke detectiegrootte van een cholesteatoom vast te stellen. Indien deze detectiegrootte vergelijkbaar is met die van de non-EPI DWI, opent dit perspectieven voor een meer globale implementering van de MRI in de aanpak van residuele of recurrente cholesteatoma. Immers non-EPI DWI houdt in dat dure aanpassingen aan de installatie nodig zijn die niet in elk ziekenhuis mogelijk of nuttig zijn. Dubrulle et al39 vonden in 2006 geen verschil tussen DPI en non-EchoPlanar Diffusion Weighted Imaging (non-EPI DWI). Zij merkten wel op dat geen enkel cholesteatoom kleiner was dan 5 mm. Verder onderzoek moest uitwijzen of non-EPI in staat was cholesteatoma kleiner dan 5 mm te detecteren zodat de exacte rol van deze beeldvorming kon bepaald worden. In 2007 toonde een studie van De Foer et al40 aan dat dit het geval is. In deze studie bestudeerde men de betrouwbaarheid van non-EPI DWI bij patiënten die klinisch verdacht werden van cholesteatoom zonder dat er voorafgaande chirurgie is gebeurd. Het gaat hier dus om primaire cholesteatoma eerder dan recurrente of residuele cholesteatoma. In se beantwoordt deze studie niet aan de vraagstelling, echter is ze toch van belang omdat hier twee cholesteatoma van slechts 2 mm kon waargenomen worden. Geen enkele voorgaande MRI-sequentie was hierin geslaagd. Een volgende studie van De Foer et al41 uit 2010 vergeleek DPI met non-EPI DWI. Hieruit bleek dat non-EPI DWI significant beter scoorde dan DPI. De combinatie non-EPI DWI en DPI scoorde nauwelijks beter dan non-EPI DWI alleen en was dus niet significant. Daaruit concludeerden ze dat non-EPI DWI op zichzelf voldoende is voor de opsporing van residuele en recurrente cholesteatoma. DPI kan mogelijks nog wel geassocieerd worden om cholesteatoma juist te lokaliseren wegens het gebrek aan visualisatie van landmarks met DWI. De voorkeur hiervoor gaat echter uit naar minder tijdsrovende sequenties zoals de axiale en coronale turbo SE T2-weighted sequentie. Opvallend in deze studie is de lage NPV. Deze werd verklaard door de inclusie van patiënten die een eerste operatie
21
ondergaan. In deze groep zijn er altijd patiënten met kleine of lege retractie pockets welke verantwoordelijk zijn voor vals-negatieven op DWI. Verder merkten ze op dat de hoge prevalentie aan cholesteatoma een potentiële bias zou kunnen zijn. De oorzaak hiervoor is dubbel. Enerzijds waren alle patiënten uit de groep van de initiële ingreep klinisch verdacht op cholesteatoom. Anderzijds is de houding van de onderzoekers in de kijkoperatie-groep van die aard dat patiënten met een negatieve MRI geen kijkoperatie ondergaan.
Eerder bleek al dat DWI, in tegenstelling tot DPI en conventionele MRI, wel een bruikbare techniek was om residuele of recurrente cholesteatoma te detecteren bij patiënten wiens mastoid of middenoor met botpaté was geoblitereerd. Bij DWI ziet men immers geen gemengde of verwarrende signaalintensiteiten die twijfel zaaien over het al of niet aanwezig zijn van een residueel of recurrent cholesteatoom. Echoplanaire sequenties hebben, zoals eerder gezegd, niet de capaciteit om cholesteatoma kleiner dan 5 mm waar te nemen. Zo werden in een studie van De Foer et al35 twee residuele cholesteatoma gemist omwille van hun geringe grootte (2 en 4 mm). Vercruysse et al42 maakten gebruik van non-echoplanaire sequenties. Hierbij werden alle peroperatief gevonden cholesteatoma ook opgemerkt met beeldvorming. Belangrijke opmerking hierbij is dat slechts in één geval de grootte van het cholesteatoom vermeld wordt, namelijk 5 à 6 mm. Dit cholesteatoom zou ook met echoplanaire sequenties kunnen opgespoord worden en dus geeft deze studie geen uitsluitsel omtrent de waarde van non-EPI DWI in deze situatie. Wanneer we er echter van uitgaan dat de resultaten van De Foer et al40 en De Foer et al41 extrapoleerbaar zijn, wil dit zeggen dat non-EPI DWI een bruikbare techniek is om residuele of recurrente cholesteatoma in een met botpaté geoblitereerd middenoor/mastoid op te sporen. Alle voorgaande non-EPI DWI studies39-42 maakten gebruik van multishot FSE sequenties met evenwijdige sneden. Lehmann et al43 hanteerden PROPELLER DWI. Hierbij gebruikt men ook multishot FSE sequenties, maar worden het beeld gevormd aan de hand van zogenaamde “blades”. Deze worden geroteerd onder incrementele hoeken zodat een “k-ruimte” ontstaat. Op die manier gebeurt er ter hoogte van het centrum van deze k-ruimte een oversampling wat leidt tot een beeld met een
hoger
contrast.
Bijkomend
voordeel
is
de
verwijdering
van
de
“gestructureerde
bewegingsartefacten” en de “bulk patiënt bewegingsartefacten” door respectievelijk het radiale traject van de “blades” en de oversampling. In de studie van Lehmann et al43 ondergaan enkel patiënten met een MRI die suggestief is voor cholesteatoom, een kijkoperatie. Dit zorgt ervoor dat eventuele valsnegatieven gemist zullen worden en zo de sensitiviteit hoger kan lijken dan ze werkelijk is. Het onderzoek wordt verder verzwakt doordat er in slechts 10 gevallen een chirurgische controle was. In al deze gevallen werd met PROPELLER DWI door de 3 radiologen de juiste diagnose gesteld. Hun
22
conclusie luidt dan ook dat verder onderzoek met een groter aantal patiënten noodzakelijk is. Deze studie toont wel aan dat PROPELLER DWI makkelijker recurrente cholesteatoma detecteert dan DPI en EPI DWI dankzij een beter contrast en de vermindering van artefacten. Ook is ervaring minder doorslaggevend bij de juiste beoordeling van deze MR-beelden.
Een andere non-echoplanaire sequentie waar sommige studies gebruik van maken, is de HASTEsequentie (Turbo SpinEcho). Plouin-Gaudon et al44 besluiten ondanks de beperkte populatiegrootte dat non-EPI DWI in combinatie met een initiële CT-scan voldoende kan zijn voor de bepaling van het beleid. De (lopende) cohortstudie van Rajan et al46 stelt dat non-EPI DWI zich steeds meer opwerpt als volwaardig alternatief van de kijkoperatie. De studie van Huins et al45 bevestigt de resultaten van vorige onderzoeken. Zij stellen daarom voor dat non-EPI DWI plaatsvindt bij iedere patiënt alvorens over te gaan tot de kijkoperatie. Op die manier zou men het aantal onnodige secundaire ingrepen kunnen beperken. Met repetitieve MRI kan men residuele of recurrente cholesteatoma opsporen wanneer deze initieel gemist werden wegens te geringe grootte (vals-negatieven). Cruciaal in deze benadering is de compliance van patiënten betreffende follow-up. Verder zijn allen44-46 het erover eens dat bijkomende verbeteringen inzake MRI en uitgebreider onderzoek noodzakelijk zijn. In de meta-analyse van Aarts et al49 poogde men een zo homogeen mogelijke selectie van DWI studies te bekomen. In totaal weerhield men 11 studies die allen gebruik maakten van DWI voor de detectie van residuele of recurrente cholesteatoma na Canal Wall-up mastoidectomie. Chirurgische controle gebeurde aan de hand van een kijkoperatie. Desondanks blijven de studies vrij heterogeen. Zo varieert de prevalentie enorm (9% - 77%) omdat in sommige studies enkel klinisch verdachte patiënten of patiënten met een opaciteit op CT werden geïncludeerd. Bij andere studies gebeurde deze selectie niet. Aangezien de prevalentie een invloed heeft op PPV en NPV, bekomt men dan ook uiteenlopende waarden voor de PPV en NPV. Een tweede punt is het gebrek aan uniformiteit betreffende de beeldvormingparameters zoals snede-dikte, matrix afmeting en dergelijke meer. Desalniettemin geven deze cijfers een goede indicatie betreffende hun nut in het detecteren van residuele of recurrente cholesteatoma. Hoewel de non-EPI DWI groep een beperkt aantal patiënten had, besluit men toch dat er voldoende bewijs is om deze techniek in de dagdagelijkse praktijk te implementeren. In de followup van patiënten die geen klinische tekens van een recurrent cholesteatoom vertonen, geven zij dan ook de voorkeur aan non-EPI DWI. Enkel indien de MRI een cholesteatoom suggereert, wordt er een kijkoperatie uitgevoerd.
23
Clark et al51 beschrijven aan de hand van een case-report de voordelen, maar ook de beperkingen van non-EPI DWI. Men maakt in deze studie gebruik van een PROPELLER DWI sequentie. Voor het missen van het cholesteatoom zijn verschillende verklaringen mogelijk. Een eerste verklaring is mogelijks de grootte. Volgens eerdere studies is de grootte voldoende om detectie toe te laten hoewel 2 mm op de rand van de detectiedrempel is. Het andere cholesteatoom was immers iets groter en werd wel opgemerkt. De aanwezigheid van een silatic sheet is een mogelijke factor. Ook Venail et al33 rapporteerden hiermee problemen, alhoewel het bij deze om vals-positieven ging i.t.t. het valsnegatieve resultaat hier. Een andere hypothese is maturatie van residuele cholesteatoma waardoor mogelijks de keratine-inhoud en dus ook de signaalkarakteristieken veranderen met de tijd. Een laatste mogelijke verklaring is het feit dat het hier gaat om een met vet geoblitereerde caviteit. Aangepaste (non-fat-suppressed) MR-sequenties zouden de differentiatie kunnen maken, hoewel het gebrek aan hyperintensiteit nog altijd voor verwarring zou zorgen.
Als conclusie kan men stellen dat deze techniek heel wat voordelen heeft t.o.v. andere MRI sequenties. Vooreerst neemt deze techniek slechts enkele minuten in beslag en is sedatie van kinderen zelden nodig. DPI daarentegen is enorm tijdrovend en noodzaakt dan ook vaak sedatie. Verder is er geen nood aan IV-contrasttoediening wat bij kinderen niet altijd even makkelijk verloopt. Aangezien in studies reeds cholesteatoma vanaf 2 mm kunnen opgespoord worden, leidt dit tot een merkelijk betere sensitiviteit in vergelijking met zowel DPI als EPI DWI. De redenen hiervoor zijn een dunnere snededikte (2 mm) en een hogere beeldmatrix. Daarnaast heeft EPI DWI ook regelmatig af te rekenen met beelddistorties en beeldartefacten t.h.v. de schedelbasis. Deze distorties en artefacten kunnen cholesteatoma maskeren. Bij non-EPI DWI zijn deze distorties en artefacten afwezig waardoor de specificiteit beter is.
Een nadeel dat bij iedere DWI-techniek aanwezig is, is het gebrek aan visualisatie van anatomische herkenningspunten waardoor de exacte lokalisatie van de cholesteatoma niet bepaald kan worden. Dit kan opgevangen worden door de associatie van andere MRI-sequenties zoals standaard T2WI en DPI. Als oorzaak voor vals-positieven werden een beugel (Rajan et al46) en botpoeder (Dubrulle et al39) gerapporteerd. Vals-negatieven kunnen veroorzaakt worden door te geringe grootte, auto-evacuatie van de cholesteatoomzak (De Foer et al40) of bewegingsartefacte (De Foer40 et al en Huins et al45). Daarom is het aangewezen een zekere graad van alertheid te behouden bij het beoordelen van schijnbaar negatieve MR-scans die bewegingsartefacten vertonen.
Om de kijkoperatie te kunnen vervangen, zouden de sensitiviteit en specificiteit idealiter 100% moeten zijn. Echter geen enkele studie met non-EPI DWI voldoet hieraan aangezien kleine cholesteatoma (< 2
24
mm) ontsnappen. Omdat deze op korte termijn geen ernstige gevolgen hebben (zoals Williams et al27 en Ayache et al28 stellen) besluit men in de meeste non-EPI DWI studies dat non-EPI DWI betrouwbaar genoeg is om de kijkoperatie te vervangen. Cruciaal in deze strategie is een nauwkeurige en langdurige follow-up met herhaalde MR-scans. Zo kunnen cholesteatoma die initieel gemist werden wegens een te geringe grootte, bij een latere MRI wel opgemerkt worden. Op welke tijdstippen herhalingsscans moeten worden uitgevoerd, is niet geheel duidelijk. Vercruysse et al42 stellen voor te herhalen 1 jaar en 5 jaar na de eerste MRI, aangezien het langer dan 1 jaar kan duren vooraleer het cholesteatoom een detecteerbare grootte bezit. In tegenstelling tot bij CT gaat MRI niet gepaard met straling. Dit houdt in dat ook bij kinderen deze beeldvorming meermaals kan uitgevoerd worden zonder dat dit potentiële langetermijneffecten met zich meebrengt. Voorts is het multipel scannen niet alleen goedkoper dan een operatie en geassocieerd hospitaalverblijf, ook worden deze patiënten niet meer blootgesteld aan de ongemakken en risico’s van een kijkoperatie die, achteraf gezien, overbodig bleek. Naast de algemene risico’s van elke chirurgische ingreep kunnen immers gehoorsverlies, vertigo, trauma van de N. facialis of trauma van de chorda tympani optreden.
Conclusie Non-EPI DWI lijkt dus in staat de kijkoperatie te vervangen op voorwaarde dat een nauwgezette en langdurige follow-up gegarandeerd kan worden. Toch zijn verdere studies met een grotere populatiegrootte aangewezen om de resultaten van deze kleinere studies te bevestigen. Ook is het aan te raden dat men komt tot een eenvormig protocol waarbij alle studies gebruikmaken van dezelfde (beeld)parameters. Op deze manier is men in staat de verschillende studies op een betrouwbare manier met elkaar vergelijken. Zo bekomt men bij een eventuele meta-analyse van kleine studies een sterkere bewijsgrond.
Referentielijst 1
Baráth K, Huber AM, Stämpfli P, Varga Z, Kollias S. Neuroradiology of Cholesteatomas. AJNR Am J Neuroradiol. 2011 Feb;32(2):221-229. 2
Bennett M, Warren F, Jackson GC, Kaylie D. Congenital cholesteatoma: theories, facts, and 53 patients. Otolaryngol Clin North Am. 2006 Dec;39(6):1081-94. 3
Potsic WP, Korman SB, Samadi DS, Wetmore RF. Congenital cholesteatoma: 20 years' experience at The Children's Hospital of Philadelphia. Otolaryngol Head Neck Surg. 2002 Apr;126(4):409-14. 4
Kemppainen HO, Puhakka HJ, Laippala PJ, Sipilä MM, Manninen MP, Karma PH. Epidemiology and aetiology of middle ear cholesteatoma. Acta Otolaryngol. 1999;119(5):568-72. 5
Semaan MT, Megerian CA. The pathophysiology of cholesteatoma. Otolaryngol Clin North Am. 2006 Dec;39(6):1143-59.
25
6
Cummings CW. Chronic otitis media, mastoiditis and petrositis in Otolaryngology -- head & Neck Surgery, Volume 1, Editie 3, Mosby, University of Michigan, 1998, 3026-3034
7
Jackler RK. The surgical anatomy of cholesteatoma. Otolaryngol Clin North Am. 1989 Oct;22(5):883-96. 8
Smith JA, Danner CJ. Complications of chronic otitis media and cholesteatoma. Otolaryngol Clin North Am. 2006 Dec;39(6):1237-55. 9
Fisch U, May J. Results of Surgery for Cholesteatoma in Tympanoplasty, Mastoidectomy, and Stapes Surgery, Editie 1, Thieme, 1994, 194-198
10
Vartiainen E, Nuutinen J. Long-term results of surgical treatment in different cholesteatoma types. Am J Otol. 1993 Sep;14(5):507-11.
11
Hirsch BE, Kamerer DB, Doshi S. Single-stage management of cholesteatoma. Otolaryngol Head Neck Surg. 1992;106:351-354. 12
Roden D, Honrubia VF, Wiet R. Outcome of residual cholesteatoma and hearing in mastoid surgery. J Otolaryngol. 1996;25:178-181.
13
Karmarkar S, Bhatia S, Saleh E, et al. Cholesteatoma surgery: the individualized technique. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1995;104:591-595. 14
Toner JG, Smyth GD. Surgical treatment of cholesteatoma: a comparison of three techniques. Am J Otol. 1990;11:247-249. 15
Sheehy JL. Cholesteatoma surgery: canal wall down procedures. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1988;97:30-35. 16
Schraff SA, Strasnick B. Pediatric cholesteatoma: a retrospective review. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2006 Mar;70(3):385-93. Epub 2005 Dec 15. Review. 17
Nevoux J, Lenoir M, Roger G, Denoyelle F, Ducou Le Pointe H, Garabédian EN. Childhood cholesteatoma. Eur Ann Otorhinolaryngol Head Neck Dis. 2010 Sep;127(4):143-50.
18
Welkoborsky HJ, Jacob RS, Hinni ML. Comparative analysis of the epithelium stroma interaction of acquired middle ear cholesteatoma in children and adults. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2007 Aug;264(8):841-8.
19
Jackler RK, Dillon WP. Computed tomography and magnetic resonance imaging of the inner ear. Otolaryngol Head Neck Surg. 1988 Nov;99(5):494-504. 20
Maroldi R, Farina D, Palvarini L, Marconi A, Gadola E, Menni K, Battaglia G. Computed tomography and magnetic resonance imaging of pathologic conditions of the middle ear. Eur J Radiol. 2001 Nov;40(2):78-93. 21
Lemmerling MM, De Foer B, VandeVyver V, Vercruysse JP, Verstraete KL. Imaging of the opacified middle ear. Eur J Radiol. 2008 Jun;66(3):363-71 22
Blevins NH, Carter BL. Routine preoperative imaging in chronic ear surgery. Am J Otol. 1998 Jul;19(4):527-35; discussion 535-8. 23
Kösling S, Bootz F. CT and MR imaging after middle ear surgery. Eur J Radiol. 2001 Nov;40(2):113-8 24
Vanden Abeele D, Coen E, Parizel PM, Van de Heyning P. Can MRI replace a second look operation in cholesteatoma surgery? Acta Otolaryngol. 1999;119(5):555-61.
25
Denoyelle F, Silberman B, Garabedian EN. Intérêt de l’imagerie par resonance magnétique couplée à la tomodensitométrie dans le dépistage des cholestéatomes résiduels après chirurgie primaire. Ann Oto-laryngol Chir Cervicofa (Paris). 1994;111:85-88 26
26
Kimitsuki T, Suda Y, Kawano H, Tono T, Komune S. Correlation between MRI findings and second-Look operation in cholesteatoma surgery. ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec. 2001 SepOct;63(5):291-3.
27
Williams MT, Ayache D, Alberti C, Héran F, Lafitte F, Elmaleh-Bergès M, Piekarski JD. Detection of postoperative residual cholesteatoma with delayed contrast-enhanced MR imaging: initial findings. Eur Radiol. 2003 Jan;13(1):169-74.
28
Ayache D, Williams MT, Lejeune D, Corré A. Usefulness of delayed postcontrast magnetic resonance imaging in the detection of residual cholesteatoma after canal wall-up tympanoplasty. Laryngoscope 2005 Apr;115(4):607-610
29
Aikele P, Kittner T, Offergeld C, Kaftan H, Hüttenbrink KB, Laniado M. Diffusion-weighted MR imaging of cholesteatoma in pediatric and adult patients who have undergone middle ear surgery. AJR Am J Roentgenol. 2003 Jul;181(1):261-5.
30
Cimsit NC, Cimsit C, Baysal B, Ruhi IC, Ozbilgen S, Aksoy EA. Diffusion-weighted MR imaging in postoperative follow-up: Reliability for detection of recurrent cholesteatoma. Eur J Radiol. 2009 Feb 19. 31
Jindal M, Doshi J, Srivastav M, Wilcock D, Irving R, De R. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging in the management of cholesteatoma. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2010 Feb;267(2):181-5
32
Vercruysse JP, De Foer B, Pouillon M, Somers T, Casselman J, Offeciers E. The value of diffusionweighted MR imaging in the diagnosis of primary acquired and residual cholesteatoma: a surgical verified study of 100 patients. Eur Radiol. 2006 Jul;16(7):1461-7. 33
Venail F, Bonafe A, Poirrier V, Mondain M, Uziel A. Comparison of echo-planar diffusionweighted imaging and delayed postcontrast T1-weighted MR imaging for the detection of residual cholesteatoma. AJNR Am J Neuroradiol. 2008 Aug;29(7):1363-8. 34
Toyama C, Leite Cda C, Baraúna Filho IS, Brito Neto RV, Bento RF, Cerri GG, Gebrim EM. The role of magnetic resonance imaging in the postoperative management of cholesteatomas. Braz J Otorhinolaryngol. 2008 Sep-Oct;74(5):693-6. 35
De Foer B, Vercruysse JP, Pouillon M, Somers T, Casselman JW, Offeciers E. Value of highresolution computed tomography and magnetic resonance imaging in the detection of residual cholesteatomas in primary bony obliterated mastoids. Am J Otolaryngol. 2007 Jul-Aug;28(4):230-4. 36
Jeunen G, Desloovere C, Hermans R, Vandecaveye V. The value of magnetic resonance imaging in the diagnosis of residual or recurrent acquired cholesteatoma after canal wall-up tympanoplasty. Otol Neurotol. 2008 Jan;29(1):16-8. 37
Stasolla A, Magliulo G, Parrotto D, Luppi G, Marini M. Detection of postoperative relapsing/residual cholesteatomas with diffusion-weighted echo-planar magnetic resonance imaging. Otol Neurotol. 2004 Nov;25(6):879-84. 38
Flook E, Izzat S, Ismail A. Cholesteatoma imaging using modified echo-planar diffusion-weighted magnetic resonance imaging. J Laryngol Otol. 2010 Sep 10:1-3. 39
Dubrulle F, Souillard R, Chechin D, Vaneecloo FM, Desaulty A, Vincent C. Diffusion-weighted MR imaging sequence in the detection of postoperative recurrent cholesteatoma. Radiology. 2006 Feb;238(2):604-10. 40
De Foer B, Vercruysse JP, Bernaerts A, Maes J, Deckers F, Michiels J, Somers T, Pouillon M, Offeciers E, Casselman JW. The value of single-shot turbo spin-echo diffusion-weighted MR imaging in the detection of middle ear cholesteatoma. Neuroradiology. 2007 Oct;49(10):841-8. 41
De Foer B, Vercruysse JP, Bernaerts A, Meersschaert J, Kenis C, Pouillon M, De Beuckeleer L, Michiels J, Bogaerts K, Deckers F, Somers T, Hermans R, Offeciers E, Casselman JW. Middle ear 27
cholesteatoma: non-echo-planar diffusion-weighted MR imaging versus delayed gadolinium-enhanced T1-weighted MR imaging--value in detection. Radiology. 2010 Jun;255(3):866-72. 42
Vercruysse JP, De Foer B, Somers T, Casselman J, Offeciers E. Long-term follow up after bony mastoid and epitympanic obliteration: radiological findings. J Laryngol Otol. 2010 Jan;124(1):37-43. 43
Lehmann P, Saliou G, Brochart C, Page C, Deschepper B, Vallée JN, Deramond H. 3T MR imaging of postoperative recurrent middle ear cholesteatomas: value of periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction diffusion-weighted MR imaging. AJNR Am J Neuroradiol. 2009 Feb;30(2):423-7.
44
Plouin-Gaudon I, Bossard D, Fuchsmann C, Ayari-Khalfallah S, Froehlich P. Diffusion-weighted MR imaging for evaluation of pediatric recurrent cholesteatomas. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2010 Jan;74(1):22-6.
45
Huins CT, Singh A, Lingam RK, Kalan A. Detecting cholesteatoma with non-echo planar (HASTE) diffusion-weighted magnetic resonance imaging. Otolaryngol Head Neck Surg. 2010 Jul;143(1):141-6. 46
Rajan GP, Ambett R, Wun L, Dhepnorrarat RC, Kuthubutheen J, Chow Z, Wood B. Preliminary outcomes of cholesteatoma screening in children using non-echo-planar diffusion-weighted magnetic resonance imaging. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2010 Mar;74(3):297-301.
47
De Foer B, Vercruysse JP, Bernaerts A, Deckers F, Pouillon M, Somers T, Casselman J, Offeciers E. Detection of postoperative residual cholesteatoma with non-echo-planar diffusion-weighted magnetic resonance imaging. Otol Neurotol. 2008 Jun;29(4):513-7. 48
Dhepnorrarat RC, Wood B, Rajan GP. Postoperative non-echo-planar diffusion-weighted magnetic resonance imaging changes after cholesteatoma surgery: implications for cholesteatoma screening. Otol Neurotol. 2009 Jan;30(1):54-8. 49
Aarts MC, Rovers MM, van der Veen EL, Schilder AG, van der Heijden GJ, Grolman W. The diagnostic value of diffusion-weighted magnetic resonance imaging in detecting a residual cholesteatoma. Otolaryngol Head Neck Surg. 2010 Jul;143(1):12-6. 50
Doshi J, Jindal M, Chavda S, Irving R, De R. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging: its uses in otolaryngology. J Laryngol Otol. 2009 Nov;123(11):1199-203. Review. 51
Clark MP, Westerberg BD, Fenton DM. The ongoing dilemma of residual cholesteatoma detection: are current magnetic resonance imaging techniques good enough? J Laryngol Otol. 2010 Mar 5:1-5. Figuren: Figuur 1: Reprinted from Otolaryngol Clin North Am., 22/5, Jackler RK, The surgical anatomy of cholesteatoma, 883-96, Copyright (1989), with permission from Elsevier [OR APPLICABLE SOCIETY COPYRIGHT OWNER]. Figuur 2: Reprinted from Eur J Radiol, 40 /2, Maroldi R, Farina D, Palvarini L, Marconi A, Gadola E, Menni K, Battaglia G, Computed tomography and magnetic resonance imaging of pathologic conditions of the middle ear, 78-93, Copyright (2001), with permission from Elsevier [OR APPLICABLE SOCIETY COPYRIGHT OWNER]. Figuur 3 en 4: Lehmann P, Saliou G, Brochart C, Page C, Deschepper B, Vallée JN, Deramond H. 3T MR imaging of postoperative recurrent middle ear cholesteatomas: value of periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction diffusion-weighted MR imaging. AJNR Am J Neuroradiol. 2009 Feb;30(2):423-7. Copyright by American Society of Neuroradiology
28
