Quantitative diffusion-weighted imaging in breast and liver tissue

Nieuwe, niet-invasieve beoordelingsmethode voor diagnose borstkanker 

In de toekomst hoeft een deel van de mensen die misschien borstkanker hebben niet meer een punctie te ondergaan om de ziekte uit te sluiten. Zij komen dan wellicht in aanmerking voor een nieuwe beoordelingsmethode, gebaseerd op diffusie-gewogen beeldvorming, het ‘intravoxel incoherent motion model’ (IVIM). Klinisch fysicus Hildebrand Dijkstra onderzocht het model, dat in dit onderzoek veelbelovende resultaten liet zien. Hij hoopt dat IVIM in de toekomst als niet-invasieve beoordelingsmethode opgenomen kan worden in het diagnostische proces.

Diffusie-gewogen beeldvorming (DWI) is een biomedische toepassing van MRI. De techniek meet de diffusie van waterstofprotonen in bijvoorbeeld het menselijk lichaam. Diffusie is de willekeurige verplaatsing van deeltjes. Dijkstra legt in zijn proefschrift uit dat waterstofprotonen in een glas water vrij in alle richtingen kunnen bewegen, terwijl diffusie in het menselijk lichaam beperkt is door obstakels zoals grote moleculen (vet en eiwitten), en door stoffen die worden geïnjecteerd bij een contrast-versterkt onderzoek. Diffusie hangt verder samen met het aantal cellen in een ruimte. Wanneer de celdichtheid toeneemt, zoals in een tumor, dan is er minder ruimte voor diffusie. Diffusie neemt ook af wanneer het volume van cellen toeneemt, bijvoorbeeld door onvoldoende zuurstof, en het neemt juist toe wanneer de ruimte rondom cellen toeneemt en vult met oedeem, bijvoorbeeld bij een ontsteking. 

Dijkstra onderzocht twee verschillende beoordelingsmethoden voor de kwantitatieve analyse van diffusie. Het IVIM-model splitst diffusie op in langzame en snelle diffusie. Snelle diffusie komt voor in goed doorbloede weefsels, zoals tumoren. Het andere model dat Dijkstra onderzocht, gebruikt één enkele onderzoeksmaat, de zogenoemde apparent diffusion coefficient (ADC). De promovendus concludeert dat IVIM, beter dan ADC, goed- en kwaadaardige borsttumoren van elkaar kan onderscheiden. De methode blijkt bovendien in betrouwbaarheid onafhankelijk van de beoordelaar, waardoor de beoordeling niet afhangt van degene die deze uitvoert. 

Hildebrand Dijkstra (1983) studeerde Technische natuurkunde aan de Rijksuniversiteit Groningen. Hij werkt sinds 2006 als klinisch fysicus in het Universitair Medisch Centrum Groningen. Dijkstra was tijdens zijn promotieonderzoek verbonden aan onderzoeksinstituut BCN-BRAIN en onderzoeksprogramma CMI (Center for Medical Imaging) van het UMCG.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/6dc28506-deb8-4dd9-a4dc-98ce88950042