Abstrakt
Mål
Tidligere ikke-samtidige PET /MR undersøgelser har vist heterogene resultater om sammenhængen mellem standardiserede optagelse er værdier (SUV’er) og tilsyneladende diffusionskoefficienter ADCS (). Formålet med denne undersøgelse var at undersøge sammenhænge i patienter med primære og tilbagevendende tumorer ved hjælp af en samtidig PET /MR-system, der kan føre til en bedre forståelse af tumor biologi og kan spille en rolle i tidlig reaktion vurdering.
Metoder
Vi inkluderede 31 patienter med histologisk bekræftet primær (n = 14) eller tilbagevendende livmoderhalskræft (n = 17), der gennemgik simultan hele kroppen
18F-FDG-PET /MR bestående DWI. Billedanalyse blev udført af en radiolog og en nuklear læge, som identificerede tumor margener og kvantificeres ADC og SUV. Pearson korrelationer blev beregnet til at undersøge sammenhængen mellem ADC og SUV.
Resultater
92 læsioner blev opdaget. Vi fandt en signifikant omvendt korrelation mellem SUV
max og ADC
min (r = -0,532,
s = 0
.
05
) i primære tumorer samt i den primære metastaser (r = -0,362,
s = 0
.
05
) og mellem SUV
betyder og ADC
min (r = -0,403,
s = 0
.
03
). I tilbagevendende lokale tumorer fandt vi korrelationer for SUV
max og ADC
min (r = -0,747,
s = 0
.
002
) og SUV
betyder, og ADC
min (r = -0,773,
s = 0
.
001
). Foreninger for tilbagevendende metastaser var ikke signifikant (p 0,05).
Konklusioner
Vores undersøgelse viser mulighederne for hurtig og pålidelig måling af SUV og ADC med samtidig PET /MR. Hos patienter med livmoderhalskræft fandt vi signifikante inverse korrelationer for SUV og ADC som kan spille en stor rolle for yderligere tumor karakterisering og terapi beslutninger
Henvisning:. Brandmaier P, Purz S, Bremicker K, Höckel M, Barthel H , Kluge R, et al. (2015) Samtidig [
18F] FDG-PET /MR: Korrelation af tilsyneladende Diffusion Coefficient (ADC) og Standardiseret Optagelse Value (SUV) i Primary og tilbagevendende livmoderhalskræft. PLoS ONE 10 (11): e0141684. doi: 10,1371 /journal.pone.0141684
Redaktør: Tone Frost Bathen, The Norges teknisk-naturvidenskabelige universitet (NTNU), NORGE
Modtaget: April 7, 2015; Accepteret: 12. oktober 2015; Udgivet: 9 November, 2015
Copyright: © 2015 Brandmaier 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:.. forfatterne har ingen støtte eller finansiering til at rapportere
Konkurrerende interesser: forfatterne H. Barthel og O. Sabri modtog højttaler honorarer og rejseudgifter fra Siemens Healthcare relateret til foredrag om PET /MR, men dette ændrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikker vedrørende datadeling og materialer. Bortset fra dette alle andre forfattere erklærer nogen interessekonflikt.
Key Punkt 1
Denne undersøgelse undersøger korrelationen af funktionelle parametre i en samtidig PET /MR.
Key Punkt 2
Vi fandt signifikante inverse korrelationer mellem ADC og SUV i cervikal karcinom som kunne øge viden om tumor biologi.
Introduktion
Ifølge globale statistikker kræft, livmoderhalskræft er en af de hyppigste kræftformer diagnosticeret hos kvinder [1]. Grundige kliniske undersøgelser og en præcis indledende iscenesættelse er obligatoriske for at vurdere lokale tumor udvidelse og eventuel lymfeknude infiltration. I øjeblikket er sofistikeret rutinemæssig klinisk billeddannelse til fase livmoderhalskræft patienter primært udført med høj opløsning bækken magnetisk resonans (MRI). Ifølge European Society for Medical Oncology (ESMO) retningslinjer [2], positronemissionstomografi (PET) er et passende redskab med høj følsomhed og specificitet til præcist afgrænse omfanget af sygdommen, især i lymfeknuder, der ikke er makroskopisk udvidet og i fjerne steder. Både PET og MR giver funktionelle parametre: standardiseret optagelse værdi (SUV) for glucosemetabolisme fra PET og tilsyneladende diffusionskoefficient (ADC) målt med diffusion vægtet imaging (DWI) for Brownsk bevægelse af vandmolekyler i MRI. Disse målinger og quantificiation deres korrelation kunne tilføje værdifulde oplysninger om tumor biologi, som kan bidrage til en mere sofistikeret tumor karakterisering og endelig kunne føre til en “skræddersyet” terapi tilgang ved at estimere respons adfærd.
Måling af SUV er almindeligt anvendt som en semi-kvantitativ udlæsning af
18F-FDG-optagelse til at supplere visuel fortolkning af PET-billeder. For eksempel er det beskrevet at være korreleret med histopatologisk bedømmelse, tumor cellularitet og proliferativ aktivitet i sarkomer [3]. Vedrørende livmoderhalskræft korrelation med tumor aggressivitet og prognose er rapporteret i litteraturen [4,5].
I dag DWI i MRI tjener som et lovende redskab til vurdering og analyse af cellularitet og diskrimination af terapi respondere i en række forskellige maligne tumor enheder [6,7,8]
Afhængigt af graden af differentiering, en statistisk signifikant forskel mellem de ADC’er af vel- /moderat differentierede (G1 /2) tumorer og dårligt differentierede (G3) tumorer har blevet beskrevet i tidligere værker [9, 10].
Men der er en løbende kontrovers om korrelationen af de funktionelle parametre SUV og ADC. Dette er da nogle grupper rapporteret en omvendt korrelation, f.eks i hoved og hals pladecellecarcinom [11]. Andre data, fx af brystkræft eller patienter med hoved- og halscancer, beskrive ADC og SUV som selvstændige biomarkører [12,13] i ikke-samtidige imaging miljøer. For livmoderhalskræft, indledende integrerede PET /MR imaging resultater i 19 patienter for nylig publiceret af Grueneisen et al. afslørede en signifikant og stærk omvendt korrelation mellem SUV og ADC i primære tumorer og tilknyttede primære lymfeknudemetastaser, men ikke i tilbagevendende tumor læsioner [14].
I forhold til PET /CT samtidige PET /MR tilbyder en ny kvaliteten af hybrid kræft imaging ved at give metaboliske og høj opløsning anatomisk billeddannelse med fremragende blødt væv kontrast. Formålet med denne undersøgelse var at analysere en mulig korrelation af SUV’er og ADC-værdier afledt af samtidige PET /MR i et større og som sådan mere repræsentativ population af patienter med primære og tilbagevendende tumorer i cervix uteri.
Materialer og metoder
Denne prospektive undersøgelse blev godkendt af den lokale etiske komité (etik udvalg af det medicinske fakultet, universitetet i Leipzig, Käthe-Kollwitz-Street 82, 04109 Leipzig, Tyskland) og alle patienter gav skriftligt informeret samtykke.
a) patienter
i alt 31 patienter (interval: 33-78y, gennemsnit ± sd: 55 ± 13.7y) med primær (n = 14) eller tilbagevendende (n = 17 ) livmoderhalskræft blev undersøgt ansætte en hel-krop PET /MR-protokol over en periode på to år. Forud for PET /MR, alle patienter gennemgik en grundig klinisk undersøgelse af en erfaren gynækolog. Alle tumorer blev histologisk klassificeret via tumor biopsi eller intraoperativ prøvetagning (squamos celle karcinom n = 25; adeno carcinomer n = 4; neuroendokrine tumorer n = 2).
b) Hele kroppen PET /MR
Den samtidige PET /MR-system (Magnetom Biograph MMR-Biograph, Siemens Healthcare Sector, Erlangen, Tyskland), der anvendes i denne undersøgelse består af en 3T hele kroppen scanner og en PET-scanner.
hele kroppen samtidige PET /MR-scanning blev udført fra kraniet til overlåret med 5 minutter pr seng position (hoved, hals, bryst, mave, bækken, øvre lår) med erhvervelse samtidig billede. PET-billeder blev rekonstrueret under anvendelse af den iterative bestilte delmængde forventning maksimering algoritme med 3 gentagelser og 21 undersæt, en Gauss filter med 4 mm fuld bredde ved halvt maksimum (FWHM), og en 256 x 256 billede matrix. Dæmpning korrektion af PET-data blev udført under anvendelse af en fire-væv (fedt, blødt væv, luft, baggrund) model dæmpning kort, som blev genereret fra en Dixon-Vibe MR-sekvens [15].
Billedindsamling startede gennemsnit 130 minutter efter intravenøs administration af en kropsvægt tilpasset dosis af
18F-FDG (4 MBq /kg, 192-442 MBq, betyder ± sd: 309 ± 70,32 MBq) efter en fasteperiode på mindst 6 timer.
for hele kroppen MR følgende specielt designet spoler til PET /MR blev brugt: En rygsøjlen spole og fire krop array-spoler blev placeret på patienten fra knæet til brystet, sengen positioner i hoved og hals billeddannelse blev dækket under anvendelse af et dedikeret hoved /nakke spole. For proceduremæssige planlægning gradient-ekko (GRE) Localizer scanninger blev anvendt. I hvert PET seng position blev følgende fire MR-sekvenser målt hinanden i fri vejrtrækning (respiratory udløser kun blev brugt til sekvenserne i abdominale sengen position):
T1W 3D GRE (Dixon-VIBE). Denne obligatoriske sekvens anvendes til dæmpning korrektion af PET billeder (koronale, TR 3,6 ms, TE 1.23ms, flip vinkel 10 °, 128 skiver, Slice tykkelse 2,6 mm, FoV 500 x 500, voxel størrelse 4,1 x 2,6 x 2,6 mm, erhvervelse tid 00:19 min /seng position.)
T2w single-shot hurtig spin-ekko (Haste). For afgrænsning af de anatomiske og grov patologi (tværgående, TR 800 ms, TE 89 ms, flip vinkel 120 °, 40 skiver, Slice tykkelse 4mm, FoV 450 x 450, voxel størrelse 1,8 x 1,4 x 4,0 mm, erhvervelse tid 00:32 min /seng position).
Diffusion-vægtet echoplanar imaging (EPI-DWI). Til påvisning af begrænset diffusion (monopolær sekvens). B-værdier på 0 og 800 mm /s² blev anvendt med diffusions-sensibiliserende gradienter anvendes i alle tre ortogonale retninger (tværgående, TR 6800 ms, TE 73 ms, 30 skiver, Slice tykkelse 6 mm, FOV 450 x 450, voxel størrelse 3,1 x 1,6 x 5,0 mm, erhvervelse tid 01:15 min /seng position).
T2w fedtindhold undertrykt inversion recovery (TIRM). Som nuværende standard i hele kroppen MR-baserede anatomi imaging (koronale, TR 2090 ms, TE 47 ms, flip vinkel 120 °, 40 skiver, Slice tykkelse 5mm, FoV 500 x 500, voxel størrelse 4,3 x 3,5 x 6,0 mm, erhvervelse tid 01:00 min /seng position).
med beskrevet sekvenserne blev en kombineret samtidig hele kroppen PET /MR-scanning realiseret inden for gennemsnitligt 30 minutter eksamenstid. Derudover udførte vi dedikerede høj opløsning bækken MR-sekvenser til korrekt evaluere anatomiske detaljer og lokal tumor spredning. Imidlertid blev disse sekvenser ikke benyttes til billedanalyse eller kvantificering af SUV eller ADC.
c) Billedanalyse
En erfaren radiologiske (6 års erfaring i gynækologisk billeddannelse) og nuklearmedicin læser (7 års erfaring i onkologisk billede fortolkning) analyserede billeder med dedikeret visning software (Syngo.via
®, Siemens, Healthcare Sector, Erlangen, Tyskland). Læsioner med omdrejningspunkt optagelse større end det omgivende væv (baseret på visuel kvalitativ analyse) blev betragtet som mistænkelig for malignitet (figur 1).
Præoperativ samtidige
18F-FDG-PET /MR (A) og T2-vægtede MR-scanning (B) viser en hypermetabolisk venstre paraaortal metastatisk lymfeknude (pil) med tilsvarende diffusion-begrænsning i DWI (C) og ADC-kortet (D).
i 22 patienter vi kunne identificere flere tumor-mistænkelige læsioner. Men vi kun medtaget tumor læsioner, der kan opdages i begge modaliteter (SUV /ADC). Læsioner, der kun kunne påvises i en imaging modalitet eller var for lille til pålidelige ADC målinger ( 5mm) ikke eksplicit dokumenteret, så erklæringer om interobserver aftalen ikke kan foretages. Påvisning af mistænkelige lymfeknuder blev primært gennemført via billeddannelse (MR PET-CT eller PET /MR.) I henhold til FDG-optagelse, størrelse ( 10mm), rund form eller synlig nekrose. For at bestemme SUV
max og SUV
betyder, margener tumor læsioner blev identificeret i MR-billeder (T2 sekvenskontrol) og et volumen af interesse (VOI) blev anbragt i dæmpningen korrigerede PET datasæt omkring tumor (SUVmax tærskel 40%). Region interesser (ROI) blev derefter manuelt placeret en hver skive i den tilsvarende ADC kortet ved den radiologiske læser (figur 2). For at sikre korrekt placering af ROI blev identifikation af tumor læsion først gennemført i en smeltet PET /T2w-Haste sekvens, der definerer target læsioner med høj FDG optagelse. Men, analysere små læsioner ( 10mm) blev gennemført via manuel justering af polygonal ROI, da metoden volumen baseret ikke kunne anvendes tilstrækkeligt her. I nogle tilfælde er der imidlertid behov for mindre manuelle justeringer (på grund subtile misregistrations mellem PET og ADC), der skal udføres for at sikre en optimal ROI placering for ADC måling. Som tidligere beskrevet i litteraturen, er de vigtigste faktorer for forskydning i ekko-plane imaging sekvenser er hvirvelstrøm-induceret billedforvrængning og ulineariteter af gradientspolerne [16].
Læsion påvisning og definition af tumor marginer (pil ) af primær cervikal cancer i smeltet PET /MR T2 -HASTE-sekvens (A). Manuel placering af en polygonal VOI i dæmpning korrigeret PET billeder (B). justering ROI ved manuel segmentering på (C) den tilsvarende MRI ADC-map.
For at undersøge en mulig sammenhæng mellem SUV og ADC-værdier blev ADC kort genereret af scanner software (syngo.via, Siemens, Erlangen, Tyskland) under anvendelse af to b-værdier (b = 0 s /mm2, b = 800 s /mm2). Følgende parametre blev defineret: ADC
betyder som gennemsnit ADC værdi for alle voxel i hvert analyseret læsion og mindste ADC (ADC
min) som den laveste ADC værdi blandt alle. For PET maksimal SUV (SUV
max) og betyder SUV (SUV
middelværdi) blev registreret for alle tumor læsioner.
d) Statistik
blev udført Statistisk analyse ved hjælp af IBM SPSS 20
™ (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Data er præsenteret som gennemsnit +/- standardafvigelse (SD). Beskrivende analyse blev anvendt til SUV
max, SUV
middelværdi, ADC
middelværdi og ADC
min på primær eller tilbagevendende tumorvæv og /eller lymfeknuder /metastase separat. For at estimere en sammenhæng mellem ADC og SUV korrelation par blev analyseret ved hjælp af Pearsons korrelation test. Ifølge klassifikationssystem, som Salkin, r værdier mellem 0,8-1,0 repræsenterer en meget stærk sammenhæng mellem 0,6 og 0,8 en stærk korrelation mellem 0,4 og 0,6 et moderat korrelation og mellem 0,2 og 0,4 en svag sammenhæng. Værdier mellem 0,0 og 0,2 er klassificeret som viser en svag eller ingen relation [17]. P-værdier
≤
0,05 blev betragtet som statistisk signifikant.
Resultater
Alle 31 patienter med succes afsluttet de hele kroppen PET /MR undersøgelser uden nogen relevante bivirkninger på en hensigtsmæssig eksamenstid på 30 minutter i gennemsnit for hele kroppen billeddannelse. I alt 92 cancerøse læsioner blev detekteret ved samtidig PET /MR: primære tumorer (n = 14), primær metastase (n = 29 lymfeknuder) tilbagevendende tumorer (n = 14) eller tilbagevendende metastase (n = 35; 34 lymfeknuder og 1 levermetastaser). Værdier for SUV og ADC (se S1 File) af disse læsioner er påvist i figurerne 3 og 4. For primære tumorer, middelværdier var 24,8 ± 14,2 til SUV
max og 13,1 ± 8,7 for SUV
betyder, for primær metastase 13,5 ± 6.6 for SUV
max og 8,0 ± 4.3 for SUV
betyder, for tilbagevendende tumorer 17,4 ± 5,7 for SUV
max og 10,0 ± 3,5 for SUV
betyder, og for tilbagevendende metastase 14,5 ± 5,8 for SUV
max og 8,3 ± 3,6 for SUV
betyder. Der var en signifikant forskel mellem SUVmax af primære tumorer og SUVmax af tilbagevendende tumorer
(p. 0
05)
men ikke mellem primære og tilbagevendende metastaser
(p = 0
.
39)
.
Vurdering af ADC i primære tumorer viste værdier på 0,62 ± 0,17 x 10
-3 mm /s² til ADC
min og 1,02 ± 0,14 x 10
-3 mm /s² til ADC
betyder. I primære metastaser udgjorde værdier til 0,64 ± 0,16 x 10
-3 mm /s² til ADC
min og 1,22 ± 0,24 x 10
-3 mm /s² for ADC
betyder. Analyse af ADC parametre for tilbagevendende tumorer afslørede gennemsnitlige værdier på 0,62 ± 0,18 x 10
-3 mm /s² for ADC
min og 1,11 ± 0,11 x 10
-3 mm /s² for ADC
betyder mens tilbagevendende metastatisk sygdom viste værdier for ADC
min på 0,68 ± 0,18 x 10
-3 mm /s² og 1,15 ± 0,23 x 10
-3 mm /s² for ADC
betyder. Samlet var der ingen signifikant forskel mellem ADC værdier af primær eller recidiverende sygdom.
Korrelation analyse viste en moderat signifikant omvendt korrelation i primære tumorer (se figur 5) for SUV
max versus ADC
min ( r = -0,532,
s = 0
.
05
). Sammenhængen mellem SUV
betyder versus ADC
min (se figur 5), SUV
betyder versus ADC
betyder og SUV
max versus ADC
betyder savnet tærsklen betydning og viste svag korrelationer (r = -0,497,
s = 0
07;… r = -0
011
,
s = 0
09;. r = 0
077
,
s = 0
79
).. Primær metastaser viste svage omvendte korrelationer for SUV
max og ADC
min (r = -0,362,
p = 0
.
05
, se figur 6) og moderate korrelationer for SUV
betyder og ADC
min (r = -0,403,
s = 0
.
03
, se figur 6) -Ingen omvendte korrelationer blev fundet for SUV
betyde versus ADC
betyder og SUV
max versus ADC
middelværdi (r = 0,209
s
= 0,28; r = 0,224,
s
= 0,243).
I tilbagevendende lokale tumor steder fandt vi stærke korrelationer for SUV
max versus ADC
min (r = -0,747,
s = 0
.
002
, se figur 7) og mellem SUV
betyder og ADC
min (r = -. 0,773,
s = 0
001
, se fig 7) . Svage, ikke-signifikante korrelationer blev fundet for SUV
betyder versus ADC
betyder og SUV
max versus ADC
middelværdi (r = -0,391
s
= 0,16; r = – 0,352
s
= 0,22)
I tilbagevendende metastaser, SUV
max og SUV
middelværdi viste ingen negativ korrelation med ADC
min (r =. – 0,46,
s = 0
.
79
og r = + 0,81,
s = 0
.
65
, grafer ikke vist) eller med ADC
middelværdi (r = 0,20 r = 0,229;
s
= 0,25
s
= 0,19)
diskussion
med den seneste udvikling af. integreret PET /MR-scannere, nye muligheder for kvantitativ molekylær billeddannelse er dukket op. PET /MR muliggør multimodal analyse af samtidigt erhvervede funktionelle parametre, som kan bidrage til en mere sofistikeret karakterisering af tumor biologi og kan også hjælpe med at identificere markører til at forudsige respons på behandling [18, 19].
Integration af DWI i diagnostisk MR blev oprindeligt anvendt til detektion slagtilfælde [20]. DWI giver hermed værdifulde oplysninger om Brownske bevægelse af vandmolekyler (diffusion). Kvantitative ADC værdier har vist sig at være negativt korreleret med cellularitet, hvilket gav lavere ADC henblik forskellige maligniteter sammenlignet med omkringliggende raske, inflammatorisk eller arvæv [21, 22]. I lyset af dette, kan kvantificering og vurdering af ADC blive et værdifuldt redskab for tumor afgrænsning, tumor karakterisering og evaluering af behandling respons [6, 9].
[
18F-] FDG optagelse korrelerer med antallet af levedygtige tumorceller, og det resulterende semi-kvantitativ udlæsning parameter SUV fungerer som en central aktør i onkologisk billeddannelse, da det er den vigtigste ikke-invasiv metode til at kvantificere glukosemetabolismen. I mange maligniteter,
18F-FDG-PET er et nyttigt værktøj til at forudsige tidligt respons på behandlingen. En normalisering af indledende patologisk
18F-FDG optagelse og en signifikant SUV-reduktion, henholdsvis på et tidligt tidspunkt af behandlingen er forbundet med en fremragende prognose og kan hjælpe med at identificere de patienter, som kan drage fordel nedtrapning af antineoplastisk terapi f.eks i lymfom og ikke-små-lungekræft [23,24,25].
Både ADC afledt ved DWI og SUV fra [
18 F-] FDG PET beskrives at være nyttige parametre til karakterisering af tumor læsioner og for vurdering af behandlingsrespons [26]. Men fordelen ved at bruge begge parametre komplementære i diagnosen af maligne tumorer og for respons vurdering er stadig uklart.
I vores undersøgelse, individuel vurdering af [
18F] FDG SUV’er viste signifikante forskelle mellem primære tumorer og primære metastaser. Kidd et al. [27] evaluerede den prognostiske betydning af SUV
max i bækken lymfeknudemetastaser hos patienter med livmoderhalskræft og fundet lignende resultater med højere værdier for primære cervikale tumorer (gennemsnitlig SUV
max = 14) i forhold til primær bækken lymfeknuder node metastaser (gennemsnitlig SUV
max = 6,9). Endvidere SUV af bækken lymfeknudemetastaser viste sig at være prædiktiv for behandlingsrespons i samme undersøgelse samt bækken tilbagefald risiko og sygdomsspecifik overlevelse hos patienter med livmoderhalskræft under en gennemsnitlig opfølgning på 18 måneder.
Kvantitativ analyse af ADC er udført i flere undersøgelser til karakterisering og behandling respons vurdering livmoderhalskræft. Xue et al. [28] konkluderede, at ADC værdier er nyttige i at vurdere patologiske undertyper og differentiere livmoderhalskræft ved at vise signifikant forskellige værdier for ADC
betyder og ADC
min for adenokarcinomer, planocellulært karcinom eller dårligt differentierede tumorer. En anden uni-modal MRI undersøgelse beskæftiger sig med værdien af DWI i diagnosticering af lymfeknude metastaser hos patienter med livmoderhalskræft [29] viste en statistisk signifikant forskel i ADC
betyder og ADC
min mellem metastatisk og ikke-metastatisk lymfeknuder noder. I vores undersøgelse kunne vi ikke finde signifikante forskelle mellem ADC værdier af primær /tilbagevendende tumorer i forhold til primære /tilbagevendende metastaser.
Vores undersøgelse viste en omvendt korrelation mellem SUV’er og ADC-værdier i primære og tilbagevendende tumorer. Denne hovedundersøgelsen fund i den største gruppe af livmoderhalskræft kræftpatienter hidtil afbildet af integreret PET /MR støtter teorien om nedsat ADC værdier som indikerer øget cellularitet [9]. Lignende fund [5], at en øget FDG optagelse også korrelerer med høj cellularitet af levedygtige tumorceller og høj vævsmetabolisme. Med hensyn til den overordnede sammenhæng af disse to forskellige parametre, eksisterende litteratur beskriver inhomogene resultater for erhvervelse ikke-samtidige billede med PET /CT og standalone MR til vurdering af absolut SUV
max /gennemsnit og ADC
min /middelværdier [30 , 13]. Imidlertid Ho et al. [30] viste en signifikant omvendt korrelation mellem rADC
min, hvilket er den relative ADC defineret af ADC
min /ADC
betyder, og SUV
max i primær livmoderhalskræft med sekventiel PET /CT og MR. I en undersøgelse udført af Nakajo et al. [31], 44 patienter med brystkræft modtog en præoperativ PET /CT og MR (herunder DWI) inden for gennemsnitligt 17 dage mellem begge. SUV
max og ADC (r = -0,486, p = 0,001) var signifikant associeret med histologisk klasse, nodal status og vaskulær invasion. I en anden undersøgelse af Mori et al. [32], blev i alt 104 patienter med maligne pulmonale knuder undersøgt af PET /CT og MR inden for en periode på 2 uger, som viser en omvendt korrelation mellem SUV
max og ADC
min. I modsætning til disse resultater, andre data for brystkræft tumor patienter undersøgt med PET /CT og MR indikerer kun en svag, ikke-signifikant omvendt sammenhæng [33]. For hoved og hals tumorer, Varoquaux et al. [13] beskrev ADC og SUV som selvstændige biomarkører. I modsætning til disse studier, i vores undersøgelse SUV og ADC bestemtes samtidigt med en integreret PET /MR resulterer i reducerede registrering artefakter på grund af en nøjagtige billede fusion. Nyligt offentliggjorte data om sammenhængen af ADC og SUV i samtidige PET /MR imaging viser betydelige inverse korrelationer mellem ADC
betyder og SUV
max i ikke-småcellet lungecancer [34, 35], og en omvendt korrelation mellem SUV
max og ADC
min i en patient kohorte af 19 kvinder, der lider af cervical carcinoma [14]. I forhold til sidstnævnte undersøgelse vores resultater tyder næsten lignende sammenhænge mellem SUV og ADC af patienter med cervikale carcinomer og FDG-ivrig lymfeknuder. Dette var selvom ADC kvantificering vides at være modtagelige for fysiske ændringer, afhængigt af valget af b-værdier, som var en smule anderledes i ovennævnte undersøgelse [14]. Sammenlignet med den ovennævnte undersøgelse af Ho et al. [30], hvor kun rSUV og rADC syntes at korrelere omvendt, fandt vi en direkte omvendt korrelation af SUV og ADC. Demonstration en samlet omvendt korrelation vi fundet de højeste korrelationskoefficienter for SUV
max vs ADC
min og SUV
betyder vs ADC
min for tilbagevendende livmoderhalskræft og svagere foreninger for primære cervikale tumor sites. Disse resultater kan indikere forskelle inden for genomiske profil af primær og tilbagevendende livmoderhalskræft. Som beskrevet af Martin et al. [36] og Hagemann et al. [37] genomisk profilering og identifikation af forskellige biomarkører er vigtigt at forstå patogenesen af livmoderhalskræft. Hagemann et al. forsøgt at identificere både, lymfeknudeceller mikrometastaser og tilbagevendende cervikale tumorer op- eller nedreguleret gener involveret i adskillige molekylære veje, såsom angiogenese, onkogene pathways, DNA-reparationsmekanismer, migration, celleproliferation og apoptose. Forfatterne beskrevet, at de fleste gener i lymfeknuder mikrometastaser blev nedreguleret eller viste udtryk svarende til de niveauer, der findes i matchede primær livmoderhalskræft. I tilbagevendende cancer, blev næsten alle gener opreguleres mindst to gange sammenlignet med udtrykket profiler af primær cervikale tumorer, ifølge forfatterne muligvis afspejler deres aggressive biologiske adfærd. Kun to gener, den proapoptotiske gen BAX og tumorsuppressorgenet APC har vist sig at være konsekvent nedreguleret i lymfeknudemetastaser og tilbagevendende livmoderhalskræft [37]. Vedrørende vores resultater, kan stærkere sammenslutning af glukosemetabolismen og cellularitet i tilbagevendende livmoderhalskræft i forhold til primær livmoderhalskræft også påvirkes af forskellige niveauer af genekspression i flere molekylære veje.
Som også beskrevet af Vanderhoek et al. [38], forskellige SUV foranstaltninger (SUVmax, SUVmean eller SUVpeak) vurdere forskellige tumor egenskaber. SUVmax måler tumor region mest intense metabolisme, mens SUVmean vurderer overordnede metabolisme i tumoren. Som tumorer tendens til at være heterogen, gennemsnitlige metabolisme og også gennemsnitlige respons på terapi af hele tumoren kan være forskellig fra metabolismen af en bestemt subregion i tumoren.
Vurdering af tumor egenskaber og behandlingsrespons ved hjælp af flere SUV foranstaltninger kan tilbyde en mere komplet tumor karakterisering. Desuden kan en kombination af SUV foranstaltninger give en mere detaljeret tumor karakterisering.
SUVmean beskrives at have bedre reproducerbarhed end SUVmax, som sandsynligvis giver et mindre præcist resultat, da SUVmax er kun en enkelt voxel-afledt værdi. Vedrørende vores resultater, kan det viste signifikant omvendt korrelation mellem SUVmax og ADCmin i primær livmoderhalskræft (uden en signifikant sammenhæng mellem SUVmean og ADCmin) ikke være så robust som den betydelige omvendt korrelation af begge dele, SUVmax og ADCmin og SUVmean og ADCmin i primære metastaser .
Denne undersøgelse har begrænsninger, der kan have påvirket resultaterne. En direkte histopatologisk eller immunhistokemisk korrelation blev ikke udført, men muligvis ville give endnu dybere indsigt i tumor spredning og dermed korrelationen af multifunktionelle PET /MR parametre. En anden begrænsning er, at kun læsioner blev inkluderet som kunne detekteres på begge modaliteter. Men som vi ønskede at undersøge en potentiel korrelation af disse parametre i en samtidig hybrid system, vi havde brug for at inkludere kun læsion synlig i begge modaliteter. På grund af udførelsen af PET /CT forud for PET /MR i vores patient kohorte, den gennemsnitlige optagelse tid for FDG PET /MR er cirka 130 minutter, hvilket sandsynligvis kunne påvirke SUV målinger.
Konklusion
den aktuelle undersøgelse viser mulighederne for en hurtig, pålidelig og samtidig måling af SUV og ADC-værdier i et integreret PET /MR. Vi fandt signifikante inverse korrelationer mellem SUV og ADC-værdier hos patienter med primær eller recidiverende livmoderhalskræft og metastaser. Korrelationen af disse parametre kan bidrage til en mere sofistikeret karakterisering af tumor biologi i livmoderhalskræft.
Støtte Information
S1 fil. . Blad indeholder yderligere oplysninger til ADC og SUV
doi: 10,1371 /journal.pone.0141684.s001
(XLS)
Leave a Reply
Du skal være logget ind for at skrive en kommentar.