PLoS ONE: Multimodalitet Imaging til at forudsige Reaktion på systemisk behandling hos patienter med fremskreden kolorektal cancer

Abstrakt

Sigt

Formålet med denne undersøgelse var at undersøge potentialet i

18F-FDG PET, diffusion vægtet imaging (DWI) og modtagelighed-vægtet (T2 *) MR at forudsige respons på systemisk behandling hos patienter med kolorektale levermetastaser. De prædiktive værdier for målinger forbehandling og tidlig ændrer en uge efter behandlingens start, blev evalueret.

Metoder

Imaging blev udført før og en uge efter starten af ​​første linje kemoterapi i 39 patienter med kolorektale levermetastaser.

18F-FDG PET scanninger blev udført på en PET /CT-scanner og DWI og T2 * blev udført på en 1,5T MR-skanner. De maksimale standardiserede optagelse er værdier (SUV), total læsion glycolyse (TLG), tilsyneladende diffusionskoefficient (ADC) og T2 * værdi blev vurderet i de samme læsioner. Op til 5 levermetastaser per patient blev analyseret. Resultatmål var progressionsfri overlevelse (PFS), samlet overlevelse (OS) og størrelse respons.

Resultater

Forbehandling, høj SUV

max, høj TLG, lav ADC og høj T2 * var forbundet med en kortere OS. Lav forbehandling ADC værdi var forbundet med kortere PFS. Efter en uge blev der observeret et betydeligt fald i SUV

max og stigning i ADC. Faldet i SUV var korreleret med stigningen i ADC (r = -0,58, p = 0,002). Hverken ændring i ADC eller i SUV var prædiktive for PFS eller OS. T2 * ikke signifikant ændre sig efter behandlingens start.

Konklusion

Forbehandling SUV

max, TLG, ADC, og T2 * værdier i kolorektale levermetastaser er prædiktive for patientens udfald. Trods følsomhed DWI og

18F-FDG PET til tidlig behandling effekter, ændring i disse parametre var ikke prædiktiv for sigt udfald lang

Henvisning:. Heijmen L, ter Voert EEGW, Oyen WJG, Punt CJA, van Spronsen DJ, Heerschap A, et al. (2015) Multimodalitet Imaging til at forudsige Reaktion på systemisk behandling hos patienter med fremskreden kolorektal cancer. PLoS ONE 10 (4): e0120823. doi: 10,1371 /journal.pone.0120823

Academic Redaktør: John Souglakos, University Hospital of Heraklion og Laboratoriet for Tumor Cell Biology, School of Medicine, University of Crete, GRÆKENLAND

Modtaget: 10 oktober 2014; Accepteret: 6 februar, 2015; Udgivet: April 1, 2015

Copyright: © 2015 Heijmen et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Data Tilgængelighed: Alle relevante data er inden for papir og dens støtte Information filer

Finansiering:. Dette arbejde blev støttet af en bevilling fra det hollandske Cancer Society (KWF Kankerbestrijding), no. KUN 2008-4098. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

leveren er den hyppigst ramt orgel i dissemineret kolorektal cancer og de fleste patienter med metastatisk sygdom stole på palliativ systemisk behandling [1]. Afhængigt af tidsplanen, er svaret ofte evalueres 8-9 uger efter behandlingens start. I øjeblikket er respons på behandling overvåges af størrelse respons vurdering efter de kriterier RECIST [2]. Et pålideligt værktøj, der forudsiger respons tidligt efter behandlingens start er ønskelig, da det ville forhindre unødvendige toksicitet og omkostninger.

Størrelse respons evaluering kan være en suboptimal metode til at vurdere effekten af ​​målrettede behandlinger, da nekrose eller fibrose uden reduktion i tumor kan forekomme størrelse [3,4]. Resultatet af palliativ systemisk terapi er forbedret i de seneste år ved tilsætning af målrettede midler til cytotoksisk behandling. Tilføjelsen af ​​bevacizumab er et monoklonalt antistof, som er rettet mod vaskulær endotel vækstfaktor resulteret i betydelige fordele i progressionsfri overlevelse og samlet overlevelse [5].

Flere funktionelle billeddiagnostiske teknikker har vist potentiale for forudsigelse af respons samt så tidligt respons overvågning. I en systematisk gennemgang, blev rollen som

18F-FDG PET i behandlingsrespons forudsigelse og overvågning fremskredent stadium tyktarmskræft evalueret. Fire ud af fem studier viste ændringer i standardiserede optagelse er værdier (SUV) af

18F-FDG PET efter start på systemisk behandling [6] og to af disse fire undersøgelser viste en sammenhæng med begrebet udfald lang [7,8]. I den palliative indstilling, metabolisk respons efter én cyklus kemoterapi var en stærkere prædiktor for overlevelse end RECIST evaluering efter 3 cyklusser af kemoterapi [9]. Men kombineret med andre funktionelle billeddiagnostiske teknikker

18F-FDG-PET kan være en tidligere og stærkere indikator for respons på behandlingen.

Diffusion vægtet imaging (DWI) er en anden lovende funktionel billeddannelse værktøj til væv karakterisering, forbehandling respons forudsigelse og respons evaluering i kræft [10,11]. Fra diffusions- vægtede MR-billeder kan beregnes en tilsyneladende diffusionskoefficient (ADC), som er et mål for mobilitet vand. ADC er omvendt korreleret til celledensiteten, da cellulære membraner inhiberer vandbevægelse [12]. Ændringer i ADC kan gå forud for ændringer i tumorstørrelse, siden begyndelsen efter starten ændringer behandling i cellularitet og nekrose allerede kan forekomme. Det er blevet påvist, at ADC steget inden for få dage efter kemoterapi i kolorektale cancer metastaser [13,14]. Disse undersøgelser undersøgte sammenhængen mellem ADC forandring og respons i metastaser. Men, som skal gennemføres i klinikken, bør ændringer i ADC forudsige respons eller (progressionsfri) overlevelse i patienten.

Vaskulære forandringer som følge af bevacizumab og kemoterapeutiske behandling kan også være tegn på reaktion. Endvidere kan vaskulær status i sig selv forudsige respons, da hypoxi og vaskulær forsyning af kemoterapien indflydelse behandlingseffekt. T2 * MRI, også kaldet indre modtagelighed-vægtet MR eller BOLD, undersøges som et alternativ til (dynamisk) kontrastforbedret imaging [15,16]. Den tværgående relaksationstiden, T2 *, afhænger af magnetfeltet inhomogenitet og derfor væsentligt påvirket af tilstedeværelsen af ​​paramagnetiske deoxyhæmoglobin. Jo højere deoxyhæmoglobin koncentration, jo lavere T2 * værdien [17]. Til vores viden, hidtil ingen undersøgelser der bruger T2 * for respons forudsigelse af metastatisk kolorektal cancer er blevet offentliggjort.

Formålet med denne prospektive undersøgelse var at vurdere den prædiktive værdi af

18F-FDG PET, DWI og T2 * MR for reaktion på første linje kemoterapi og resultat i avancerede stadie kolorektal cancer patienter.

Materiale og metoder

patienter

Mellem august 2009 og september 2012 patienter af 18 år og ældre med histologisk bekræftet kolorektal cancer og ikke-resektable kolorektale levermetastaser starter første linje palliativ eller neoadjuverende kemoterapi blev kontaktet for deltagelse i denne undersøgelse. Eksklusionskriterier var: Karnofsky performance status 70, (adjuvans) kemoterapi 6 måneder før undersøgelsen deltagelse, nedsat nyrefunktion (MDRD 60 ml /min /1,73 m2) eller graviditet. Specifikke kontraindikationer for

18F-FDG PET (herunder diabetes mellitus) eller MR kun udelukket patienter til enten PET eller MR del af forsøgsprotokollen. Undersøgelsen blev godkendt af medicinske etiske komité (Commissie Mensgebonden Onderzoek regio Arnhem-Nijmegen: godkendelsesnummer: 2008/194). Alle patienter forudsat skriftligt informeret samtykke før ind i studiet.

Imaging metoder

Før start af kemoterapi

18F-FDG PET, kontrast CT og MR blev udført. Disse scanninger blev udført median 5 dage før behandlingens start. En uge efter påbegyndelsen af ​​kemoterapi (interval 6-8 dage),

18F-FDG PET og MR blev gentaget. Efter 3 cyklusser af kemoterapi en

18F-FDG PET og kontrast CT blev udført for at vurdere behandling respons

PET CT-scanninger blev udført på en PET /CT-scanner: a. Biograph Duo (Siemens Medical Solutions USA , Inc., Knoxville, TN, USA) for de første 26 patienter og en Biograph MCT PET /CT-scanner for de 13 senest inkluderede patienter. Begge PET /CT-scannere blev akkrediteret af EANM-EARL QA /QC program for kvantitativ PET [18]. Billeder af Biograph Duo scanneren blev rekonstrueret ved hjælp af de 4 iterationer /16 undersæt (4i /16s) OSEM-2D genopbygning algoritme, glattede med en 5-mm FWHM Gaussisk filter. Billeder af Biograph MCT scanneren blev rekonstrueret ved hjælp truex, tidspunkt for flyvning og 3i /21s genopbygning algoritme, glattet med en 8-mm FWHM Gaussisk filter. Alle PET scanninger blev korrigeret med en lav CT dosis for dæmpning korrektion [19].

Contrast forbedret CT hjælp ioversol (125ml Optiray 350) blev udført. Scanning parametre for kontrast-forstærket CT billeddannelse blev pleje dosis refereres på 80 mAs for thorax og 130mAs for maven, 110 kV, rotation tid 0.8S, skive 3 mm, skive kollimering 2.5mm, foder /rotation 10mm for thorax og 6,3 mm for maven på Biograph duo. En forsinkelse af 40’erne efter injektion af ioversol blev ansøgt om brystkassen billedbehandling og en forsinkelse på 10s var indstillet til automatisk at skifte til den abdominale billeddannelse. De scanning parametre for CT på Biograph MCT blev fastsat som følger:. 200 mAs, 120 kV, beg 1.2, slice 1 mm, forsinkelse på 40’erne efter kontrast injektion og bolus sporing

DWI og gradient ekko målinger for at opnå ADC og T2 * -værdier blev udført på et 1.5T MR-system (Magnetom Avanto, Siemens Medical Solutions, Erlangen, Tyskland) under anvendelse af et organ spole til excitation og et organ matrix spole kombineret med rygsøjlen matrix spole til signalmodtagelse. DWI blev udført med et EPI-sekvens og diffusions- vægtede billeder blev opnået i tre ortogonale retninger med b-værdier på 50, 300 og 600 s /mm2. En 2D- Prospective Acquisition KORREKTION navigator udløsning blev anvendt for at undgå respiratoriske bevægelsesartefakter. Parallel billeddannelse blev kombineret med generelle Autocalibrating Delvist Parallel Køb og en acceleration faktor 2. spektralt Adiabatisk Inversion Recovery blev inkluderet for at undertrykke fedt signal. Andre scan parametre var følgende: TR 2000 ms; TE 82 ms; 30 tværgående skiver af 6,0 mm tykkelse adskilt af 1,2 mm; synsfelt 400×400 mm; matrix størrelse 192×192; båndbredde 1736 Hz /px; 3 gennemsnit; anterior-posterior fase kodning retning.

For at opnå T2 * billeder en forkælet gradient-mindede ekko, FLASH 2D, blev sekvens ansat. Hver skive blev opnået med flere TE værdier (4,76, 9,53, 14,29, 19,06, 23,82, 28,58, 33,35, 38,11, 42,88, 47,64, 52,40 ms) og en TR på 225 ms. Andre parametre var følgende: flipvinkel 25 grader; synsfelt 400x400mm; skivetykkelse 6,0 mm; matrix størrelse 128×128. Parallel erhvervelse (GRAPPA) med en acceleration på 2 blev anvendt. Patienterne fortsatte normal vejrtrækning under T2 * scanninger.

Billedanalyse

Den maksimale og middelværdi SUV (SUV

max og SUV

betyder) af leveren læsioner med maksimalt 5 lever læsioner per patient blev vurderet ved anvendelse af en variabel tærskel afgrænsning metode baseret på signal-til-baggrund-forholdet [20]. De leverlæsioner blev udvalgt baseret på god synlig adskillelse fra andre metastaser og højre nyre på PET-billeder. SUV blev korrigeret for total legemsvægt. Den adaptive tærskel blev beregnet med formlen:.

tærskel

=

SUVbackground

+0.41 * (

SUVmax-SUVbackground

) [21]

Alle tumorer blev afgrænset ved hjælp Inveon Research Arbejdsplads (IRW 3,0, Siemens Medical Solutions, USA). Et rumfang vægtet gennemsnit af SUV

max over vurderede leverlæsioner blev beregnet til at have en gennemsnitlig SUV

max for hver patient. En total læsion glykolyse (TLG) blev beregnet ved at gange den metaboliske volumen med SUV

betyder for hver metastaser. Summen af ​​den samlede læsion glycolyse (TLG) af de vurderede tumorer blev beregnet, at have en TLG værdi pr patient.

ADC billeder blev beregnet automatisk af Syngo VB17 scanner software ved hjælp af et støjniveau på 10. ROI’er blev manuelt trukket på diffusionen vægtet b = 50s /mm2 billeder for optimal tumor-baggrund kontrast og blev trukket rundt om hele metastase (på alle skiver). ROI’er blev trukket rundt om de samme læsioner som afgrænset på PET scanninger. Inveon Research Arbejdsplads overlejrer ADC kortet på diffusion vægtet b = 50s /mm2 billede. Middelværdien ADC værdi i hver metastase blev beregnet.

T2 * kort blev genereret under anvendelse internt bygget software baseret på Matlab (MathWorks, Natick, MA, USA). Den ekkotid Dataene blev tilpasset pixel for pixel til en mono-eksponentiel kurve. ROIs trukket på diffusion vægtet b = 50s /mm2 billede blev kopieret på T2 * kortet, til at beregne den gennemsnitlige T2 * værdier. Baseline billeder og billederne en uge efter behandlingens start blev analyseret ved før resultatet efter 3 cyklusser blev evalueret. For at evaluere CT respons, blev de maksimale læsioner diametre efter 3 og 6 cyklusser i forhold til læsion størrelse, før behandlingens start.

Statistik

Følgende resultater er vejledende for den prognostiske præstationer, som kan påvises med en effekt på ca. 80% og en samlet alfa på 0,05 for forskellige antagelser om hazard ratio (HR) og standardafvigelse (SD) af den billeddannende parameter. I tilfælde af høj prognostisk ydeevne (HR = 0,8) af den billeddannende parameter, standardafvigelsen skal være mindst 2, i 30 patienter i hver gruppe til at være tilstrækkelig. For en HR på 0,90, 30 patienter i hver gruppe er tilstrækkelige, hvis SD er mindst 4,25, mens 40 patienter er forpligtet til at godtgøre denne forbindelse med en SD på 3,75. Hvis den prognostiske ydeevne er endnu dårligere (HR 0,95), 40 patienter er tilstrækkeligt, hvis SD er mindst 7,5 og 60, hvis SD er 6. I alt 39 patienter blev inkluderet i vores undersøgelse. Derfor kan denne undersøgelse demonstrere den prognostiske værdi af en billeddannende parameter, hvis den billeddannende parameter har en høj prognostisk ydeevne.

Alle data erhvervet blev importeret i SPSS 20,0 (IBM SPSS Statistik, SPSS Inc., IBM, Chicago , IL). For at vurdere den prædiktive værdi af forbehandling SUV

max, TLG, ADC og T2 * måling til progression og samlet overlevelse blev brugt en Cox proportional regressionsanalyse. En multivariat Cox proportional regressionsanalyse blev anvendt til at vurdere prædiktive værdi af kombinerede parametre. Betragtning af det begrænsede antal patienter i denne undersøgelse, blev der ikke multivariat analyse til at korrigere for (andre) prognostiske parametre udføres. Progressionsfri overlevelse blev defineret som tiden fra starten af ​​behandlingen til sygdomsprogression på CT (defineret i henhold til RECIST kriterier) eller død af enhver årsag. Samlet overlevelse blev defineret som tiden fra behandlingens start til døden ved enhver årsag.

En parret prøve T-test blev udført for at vurdere, om den målte SUV, T2 * og ADC en uge efter behandlingens start væsentligt afveg fra værdierne før behandlingsstart. Cox regressionsanalyse blev udført for at vurdere den prædiktive værdi for PFS og OS, hvis parametrene viste en statistisk signifikant ændring efter en uge.

Endvidere har vi vurderet sammenhængen mellem forbehandling værdier og tidlige ændringer på PET og MRI med ændringerne på CT efter 3 cyklusser af kemoterapi i en læsion-by-læsion og patient-by-patient analyse.

Resultater

patienter

Tredive-ni patienter deltog i undersøgelsen, 28 hanner og 11 hunner (gennemsnitsalder 62 år, spændvidde 29-77 år). I alt blev 154 levermetastaser vurderes. Patient karakteristika er sammenfattet i tabel 1. To patienter gennemgik kun MRI. Hos to patienter kun en

18F-FDG PET /CT blev udført. Den første opfølgning scanning (en uge efter behandlingens start) blev ikke gennemført af otte patienter. Bivirkninger af kemoterapi var hovedårsagen til protokol afvigelser. De endelige opfølgende scanninger (efter 3 behandlingsserier) blev ikke afsluttet ved 7 patienter, tabel 2. Median opfølgning var 65,5 uger. Efter tre cyklusser 43,6% (n = 17) af patienterne udviste delvis respons, 41,0% (N = 18) af patienterne havde stabil sygdom og 12,8% (N = 5) af de patienter døde eller havde svær progression klinisk.

Predictive værdi af forbehandling

18F-FDG PET og MR parametre

Et eksempel på en forbehandling

18F-FDG PET, DWI, ADC kort og T2 * billede af en patient med multiple levermetastaser er vist i fig. 1. Generelt høj optagelse af FDG var synlig i levermetastaser på PET-billeder. På ADC-kortet, der var en mørk signal (lav ADC) i randen af ​​alle tumorer og højt signal i centrum af de fleste tumorer, hvilket indikerer central nekrose. Der var lidt kontrast mellem lever og tumor på T2 * -Kort.

. Én levermetastaser er afgrænset med en blå linje på A) FDG-PET /CT B) en diffusion vægtet billede (b-værdien 50 s /mm2), C) ADC-kort og D) T2 * -Kort.

den gennemsnitlige SUV

max i leveren læsioner var 11,3 g /cm3 (interval 5,8-20,5 g /cm3), og den gennemsnitlige sum af TLG i de vurderede leverlæsioner var 1084g (interval 12.8-4845g) . Den SUV

max værdi var ikke en signifikant prædiktor for PFS, men var prædiktiv for OS. Hver 1,0 stigning i SUV

max var forbundet med en 1.125 højere risiko for dødsfald (95% CI 1,020-1,241, p = 0,02). Selvom TLG ikke var prædiktiv for PFS, det gjorde show prædiktiv værdi for OS: hver 100g stigning i forbehandling TLG værdi var forbundet med en 1,047 forøget risiko for at dø (95% BI 1,010-1,085, p = 0,01)

den gennemsnitlige forbehandling ADC værdi var 1,21 * 10-3 mm2 /s og den gennemsnitlige forbehandling T2 * værdi var 30,2 ms. Forbehandlingen ADC værdi var en signifikant prædiktor for både PFS og OS: en 0,1 * 10-3 mm2 /s højere forbehandling ADC værdi forudsat en hazard ratio på 0,749 for progression (95% CI 0,561-1,000, p = 0,05) og en nedsat risiko for at dø (HR 0,667, 95% CI 0,466 til 0,955, p = 0,03). Kaplan Meier overlevelsesrater grunde til patienter med højere og lavere end median ADC er vist i fig. 2.

Forbehandling T2 * værdi var en signifikant prædiktor for OS, men ikke for PFS. En 1 ms højere gennemsnitlig T2 * tid var forbundet med en øget risiko for at dø (HR 1.118, 95% CI 1,023-1,222, p = 0,01).

kombinere forbehandling ADC værdier og SUV

max i en multivariat model viste en højere prædiktiv værdi for overlevelse, p 0,01. Tilføjelse T2 * eller TLG parametre øgede ikke den prædiktive værdi af modellen.

Forbehandling SUV

max, ADC og T2 * var ikke korreleret til størrelsen ændre på CT efter tre cyklusser af kemoterapi, hverken i patienten-by-patient analyse eller i læsionen-by-læsion analyse.

Prædiktiv værdi af tidlige ændringer i

18F-FDG PET og MR parametre

SUV

max faldt betydeligt en uge efter behandlingens start (SUV

max: 11,3 til 6,3, p 0,01). SUV

max faldt i gennemsnit med 18,0% ± 19,1% (interval 66,1% fald-14,8% stigning) .TLG faldt i gennemsnit 19% ± 35,0% efter en uges behandling (1084 til 726 p = 0,07). ADC værdierne steg signifikant efter en uges behandling fra 1,20 til 1,27 * 10-3 mm2 /s (p = 0,01). Den gennemsnitlige stigning var 0.0710-3 mm2 /s ± 0,13 * 10-3 mm2 /s. De T2 * værdier var i gennemsnit 30.2ms før behandling og 26.7ms en uge efter behandlingens start. Dette var ikke en signifikant reduktion (p = 0,17)

Ændringen i ADC værdi blev omvendt korreleret til ændringen i SUV

max, r = -0,58, p. 0,01, Fig. 3. Ingen korrelation med ændringer i T2 * blev observeret. Graden af ​​ændring i SUV

max, TLG og ADC var ikke prædiktiv for hverken PFS eller OS. Også kombinerede ændringer i SUV

max, TLG og ADC forudså ikke PFS eller OS.

Desuden kan ændringen i SUV

max, TLG og ADC efter en uge korrelerede ikke til størrelse ændre på CT efter 3 cyklusser i en læsion af læsion analyser eller patient-by-patient analyse. Som vist i fig. 4, er der ingen forskel mellem CT responders og ikke responderer på ændringer i SUV

max eller ADC. Notatet i kun 23 metastaser en stigning i SUV efter blev observeret en uges behandling, hvoraf 16 metastaser havde en reduceret diameter efter 3 cyklusser.

Der var ingen sammenhæng mellem respons og ændringer i SUV

max eller ADC.

diskussion

forbehandling

18F-FDG PET og MR parametre

kombinere forbehandling ADC værdier og SUV

max i en multivariat model viste en højere prædiktiv værdi for overlevelse. Desuden blev en korrelation mellem SUV

max og overlevelse observeres. Dette er i tråd med tidligere undersøgelser, udført i patienter med både primær resektabel og irresektable kolorektale levermetastaser, hvor signifikant højere forbehandling SUV blev forbundet med dårligere resultat [7,22].

I denne undersøgelse lavere forbehandling ADC værdier forudsagt dårligere resultat, som kan være relateret til foreningen mellem ADC værdier og histologisk bedømmelse. I bryst- og prostatakræft blev lavere ADC-værdier korreleret med højere histologisk kvalitet og højere Gleason score [23-25]. I kolorektal cancer, er en højere histologisk kvalitet korreleret med et negativt resultat [26,27]

En lav T2 * værdi, hvilket indikerer højere koncentration af deoxyhæmoglobin, var gunstig for længere OS, men korrelerede ikke med PFS. Men deoxyhæmoglobin er ikke kun afhængig af hypoxi. I meget fattige vaskulære forsyning og nekrotiske områder, kan der også være meget lidt deoxyhæmoglobin stede.

Tidlige ændringer i

18F-FDG PET og MR parametre

Begge

18F-FDG PET og DWI viste terapi inducerede ændringer en uge efter behandlingens start. Ændringerne i

18F-FDG PET og DWI var korreleret, hvilket tyder på en sammenhæng mellem behandlingseffekt fører til nedsat cellulær tæthed og metabolisk respons.

Desværre, de målte behandlingseffekt var ikke prædikative for overlevelse eller CT- respons. Manglen på (stærk) forhold mellem ændringer i

18F-FDG PET og MR parametre og behandlingsresultater kan tilskrives flere faktorer. I modsætning til sammenlignelige tidligere undersøgelser, bevacizumab var en del af standardbehandlingen regime i nærværende undersøgelse. Antiangiogene behandlinger, såsom bevacizumab, kan ændre fordelingen af ​​intravenøst ​​injicerede sporstoffer eller kontrastmidler i tumoren [28]. Fald i SUV kunne derfor til dels afspejle ændringer i tumor blodforsyning, snarere end metaboliske ændringer. Dette kan tilsløre sammenhængen mellem metaboliske respons og behandlingsresultater. Brugen af ​​en variabel tærskel for at afgrænse tumor på

18F-FDG-PET kan have resulteret i en undervurdering af effekten af ​​behandling på TLG, da SUV

max faldt som en effekt på behandlingen, og derfor tærsklen var lavere for den anden scanning. Imidlertid er anvendelsen af ​​en fast tærskelværdi er også problematisk på grund af høj baggrund aktivitet i levervæv.

DWI og T2 * er ikke afhængige administration af intravenøse kontrastmidler. Men den observerede stigning i ADC og reduktion i T2 * kan være en afspejling af terapi induceret nekrose, relateret til et positivt resultat, samt til bevacizumab induceret reduktion i vaskularisering og hypoxi, relateret til terapi modstand og en trist resultat. Således er forholdet mellem resultat og ændringer i DWI og T2 * tilsløret af forskellige virkninger på tumor. T2 * ændrede ikke signifikant efter behandlingens start. Derfor kan denne parameter være mindre egnet som en indikator for respons på behandlingen.

Endelig kan intervallet mellem behandlingens start og den første evaluering være af afgørende betydning for respons overvågning med 18F-FDG PET og ADC. Et interval på en uge efter start af målrettet terapi indeholder behandling kan være for kort til 18F-FDG PET. 1-2 uger efter behandlingsstart en opblussen fænomen er blevet beskrevet, defineret af en første stigning i metaboliske aktivitet i læsioner, der ville svare senere [29]. Dette fænomen kan også interferere med de målte parametre.

Omvendt ændringer i ADC kan ikke kun gå forud ændringer i tumorstørrelse, men kan endog forsvinde efter en vis tid på grund af aktiverede reparationsmekanismer [30]. I en tidligere undersøgelse en stigning i ADC i kolorektale og gastriske levermetastaser (af 23 patienter) blev beskrevet efter 3 og 7 dages behandling. Imidlertid kunne kun en svag korrelation mellem ændring i ADC på dag 3 og sidste ændring i størrelse fastlægges, mens der ikke blev observeret nogen signifikant korrelation mellem ændringer på dag 7 og endelig læsionsstørrelse [13]. Derfor kan det være mere effektivt at måle ADC ved et kortere tidsinterval efter behandlingsstart. Endelig kan vi kun spekulere på det optimale interval for tidlig reaktion forudsigelse ved hjælp T2 * i nærværende undersøgelse. I en brystkræft undersøgelse efter 2 cyklusser af kemoterapi, dog blev der observeret en signifikant stigning i T2 * [31], hvilket tyder på, at længere tidsintervaller kan drage fordel.

Undersøgelse begrænsninger

På grund af den begrænsede antal patienter kan vi konkludere, at der ikke er stor prognostisk værdi i begyndelsen af ​​ændringer i PET-værdier og ADC efter behandlingens start, men svagere forbindelser (med lavere prognostisk værdi) kunne let forpasset.

patienterne med de fattigste behandlingsresultater kunne ikke udfylde alle scanninger som yderligere grænser korrelation med ændringer i størrelse efter 3 cyklusser. Brugen af ​​to forskellige PET-CT-scannere burde ikke have påvirket den prædiktive værdi af forbehandling SUV og TLG målinger som begge scannere var EANM-EARL akkrediteret til kvantitativ PET.

Konklusion

Forbehandling TLG værdier, ADC og T2 * i kolorektale levermetastaser er prædiktive for patientens overlevelse. I fremtiden kan dette give mulighed for at vælge patienter, der kunne drage fordel af kemoterapi før start af behandling. Tidlige virkninger efter en uges behandling med kemo- og målrettet terapi kan måles med

18F-FDG PET og DWI, men disse effekter var ikke prædiktiv for langsigtede resultater i denne undersøgelse.

Støtte Information

S1 datasæt. Denne Excel-fil indeholder (anonyme) rådata er nødvendige for at gengive vores resultater

Alle patienter fik en undersøgelse nummer og har scanne data i op til tre tidspunkter:. Før kemoterapi (1), en uge efter kemoterapi (2) og efter 3 cyklusser (3). Gennemsnitlig T2 * af alle vurderede læsioner (i ms) er givet, som er forskellen i T2 *. Den gennemsnitlige ADC pr vurderes tumor og den gennemsnitlige ADC af alle de vurderede tumorer er givet (i * 10-6 mm /s2). Den SUV

max pr tumor, volumen-vægtede gennemsnitlige SUV

max og den samlede TLG er givet. Den maksimale diameter (i mm) pr vurderes læsion er rapporteret, som er det beregnede respons på CT. Desuden rapporterer, om patienterne havde en metastasectomy efter undersøgelse deltagelse (2) af ikke (1), var progressiv (1) under opfølgning eller havde stadig et svar (2), døde under opfølgning (1) eller stadig var i live (2) i slutningen af ​​opfølgningen. Progressionsfri overlevelse og samlet overlevelse er rapporteret i ugen

doi:. 10,1371 /journal.pone.0120823.s001

(XLSX)

Tak

Y. Kamm, Institut for Medicinsk Onkologi, Maasziekenhuis Pantein, Boxmeer, Holland

E. Muller, Institut for Medicinsk Onkologi, Slingeland Hospital, Doetinchem, Holland

T. Smilde, Institut for Medicinsk Onkologi, Jeroen Bosch Hospital, Den Bosch, Holland