PLoS ONE: Korrelation af Intra-Tumor 18F-FDG-optagelse heterogenitet Indices med Perfusion CT Afledte parametre i kolorektal Cancer

Abstrakt

Anvendelse af stoflige egenskaber analyse til 18F-fluorodeoxyglukose (

18F-FDG) positron emission tomografi (PET) billeder er blevet anvendt til at karakterisere intra-tumoroptagelse heterogenitet og har vist sig at afspejle udfald sygdom. En aktuel hypotese er, at

18F-FDG optagelse heterogenitet kan afspejle den fysiologiske sporstof optagelse relateret til tumor perfusion. Formålet med vores undersøgelse var at undersøge sammenhængen mellem intra-tumor optagelse heterogenitet og vaskulære parametre afledt af dynamisk kontrast forbedret (DCE) computertomografi (CT) opnået fra en integreret

18F-FDG PET /perfusion CT-undersøgelse.

Metoder

Tredive patienter med dokumenteret kolorektal cancer fremadrettet gennemgik integreret

18F-FDG PET /DCE-CT at vurdere den metaboliske flow fænotype. Begge CT blod flow parametriske kort og PET-billeder blev analyseret. Korrelationer mellem PET heterogenitet og perfusion CT blev vurderet af Spearman rang korrelationsanalyse.

Resultater

Blood flow visualisering fra DCE-CT-billeder var signifikant korreleret med

18F-FDG PET metabolisk aktive tumor volumen samt med optagelse heterogenitet for patienter med stadie III /IV tumorer (| ρ |: 0,66-0,78; p-værdi 0,02).

Konklusion

Den positive korrelation fundet med tumor blodgennemstrømning indikerer, at intra-tumor heterogenitet

18F-FDG PET akkumulering afspejler i nogen grad røbestoffordeling og følgelig viser, at

18F-FDG PET intra-tumor heterogenitet kan være forbundet med fysiologiske processer, såsom tumorvaskularisering.

Henvisning: Tixier F, Groves AM, Goh V, Hatt M, Ingrand P, Le Rest CC, et al. (2014) Korrelation af Intra-Tumor

18F-FDG-optagelse heterogenitet Indices med Perfusion CT Afledte parametre i kolorektal cancer. PLoS ONE 9 (6): e99567. doi: 10,1371 /journal.pone.0099567

Redaktør: Chin-Tu Chen, The University of Chicago, USA

Modtaget: December 2, 2013; Accepteret: 15. maj 2014 Udgivet: 13 juni 2014

Copyright: © 2014 Tixier 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

Finansiering:. Denne undersøgelse blev støttet af et stipendium fra det franske undervisningsministerium og forskning. Den bidragyder 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

kolorektal cancer er forbundet med høj sygelighed, med en overlevelse 5-år under 50% til rektal cancer [1]. Rolle

18F-FDG PET /CT er veletableret i denne kræft model til påvisning af tilbagevendende og residual sygdom samt i præoperativ [2] iscenesættelse. I nuværende klinisk praksis, er klinisk-patologisk iscenesættelse bruges til at identificere patienter, der kan have gavn af neoadjuverende kemo-strålebehandling pre-operativt og adjuverende kemoterapi efter operationen [3}. Men

18F-FDG PET bliver en stadig etableret imaging modalitet i kolorektal cancer for iscenesættelse og svar vurdering [3], [4]. Den prognostiske og /eller prædiktiv værdi af PET afledte parametre med hensyn til overlevelse eller tidlig vurdering af respons på behandlingen (under eller før behandling), har været genstand for flere undersøgelser [5] – [7]. For eksempel ekstraktion af parametre med signifikant prædiktiv værdi fra basislinjen

18F-FDG PET-scanning er blevet foreslået at bruge metabolisk aktive tumorvolumener (MATV, den funktionelle volumen af ​​tumoren, som det kan ses og afgrænset på en

18F-FDG PET billede) [8].

på den anden side er der for nylig været stigende interesse i vurderingen af ​​intra-tumor

18F-FDG heterogenitet, viser en sammenhæng mellem disse heterogenitet foranstaltninger vedrørende baseline

18F-FDG PET billeder og overordnede patient resultat [9] -. Sådanne undersøgelser er blevet udført inden for rammerne af lokalt fremskreden kræft i spiserøret [9], lungecancer [10], samt livmoderhalsen og hoved- og halskræft [11]. Karakteriseringen af ​​intra-tumor optagelse heterogenitet kan kategoriseres i globalt, regionalt (tumor sub-volumen) og lokale (et par voxels) skalaer. Det er blevet antaget, at den målte

18F-FDG PET-aktivitet fordeling heterogenitet kan korreleres med flere fysiologiske processer, herunder glucosemetabolisme, men også med nekrose, vaskularisering og angiogenese [12], [13] .Within denne sammenhæng en robust analyse af intra-tumor

18F-FDG optagelse heterogenitet kunne derfor potentielt give vurderingen af ​​sådanne fysiologiske tumor egenskaber.

på den anden side, ikke sammenslutning af

18F-FDG optagelse heterogenitet med underliggende fysiologiske processer kan være udført intuitivt eller visuelt, på grund af den komplekse og høj orden karakter af de involverede parametre opnået gennem tekstur analyse. Tidligere CT undersøgelser ved hjælp af dynamisk kontrast forbedrede sekvenser til at måle den regionale blodgennemstrømning (BF i ml /100 g /min), blodvolumen (BV i ml /100 g), betyde transittid (MTT i sek) og permeabilitet overflade (PS i ml /100 g /min) har foreslået, at denne billeddannelse teknik fremhæver fysiologisk vaskulær information og kan tilvejebringe en

in vivo

markør for tumorangiogenese [14] eller tumorvaskularisering [15] og kan være nyttig til overvågning neoadjuverende kemoterapi og strålebehandling [16]. BV er defineret som volumenet af blod i vaskulaturen af ​​tumoren. BF er defineret som BV rate (per min) gennem vaskulaturen i en tumor. BV blev vist at være en surrogatmarkør for mikrovaskulær densitet, som er et mål for angiogenese og har vist sig at være en vigtig prognostisk faktor i mange kræftmodeller [17]. MTT er en måling af den gennemsnitlige nødvendige tid til blodet elementer til at gå gennem vaskulaturen. Endelig er PS knyttet til udbredelsen af ​​kontrastmidlet og dermed kvantificerer permeabiliteten af ​​blodkar tumor barriere.

Hovedformålet med denne undersøgelse er derfor at undersøge sammenhængen mellem

18F-FDG PET afledte parametre, herunder standardiserede optagelse værdi (SUV) målinger, MATV og flere intra-tumor optagelse heterogenitet parametre, der tidligere er identificeret som prædiktive for respons på kemo-strålebehandling [9], og dynamisk kontrast forbedret CT (perfusion CT) baserede parametre (BF, BV, MTT og PS). Denne undersøgelse er et første forsøg på at belyse de underliggende fysiologiske processer forbundet med målte regionalt og lokalt

18F-FDG intra-tumor heterogenitet, som tekstur analyse.

Materialer og metoder

Patienter

undersøgelsen blev godkendt af University College London (UCL) etiske komité. Et skriftligt samtykke også godkendt af UCL etiske komité blev anvendt i denne undersøgelse for hver tilmeldt patient. Patienter med primær kolorektal cancer blev rekrutteret fremadrettet 2007-2010 og var planlagt til operation. Ud over standard mellemstationer undersøgelser, støtteberettigede voksne patienter gennemgik en ekstra integreret

18F-FDG PET /perfusion CT-undersøgelse før operation, forudsat der var ingen kontraindikationer (ukontrolleret diabetes, graviditet, tidligere reaktion til intravenøs kontrastmiddel, nedsat nyrefunktion: serumkreatinin 120 mmol /l). Undersøgelsen bestod af 30 patienter (20-mand; 10-kvinde, gennemsnitsalder 68 ± 9 år). Iscenesættelse blev udført i overensstemmelse med amerikanske Blandede Cancer (AJCC) direktiver [18]. Sytten patienter havde en fase I eller II, 13 havde en stadie III eller højere sygdom. Patienternes karakteristika er sammenfattet i tabel 1.

18F- FDG PET /CT

Alle patienter gennemgik kombineret

18F-FDG-PET /perfusion CT på en dedikeret integreret PET /64-detektor-CT (Discovery VCT, GE Healthcare, Amersham, UK). Fastende patienter fik en injiceret dosis (270 ± 80) MBq

18F-FDG og billedbehandling udført i gennemsnit 66 +/- 7 min efter injektion. CT til dæmpning korrektion var fra kraniet basen til overlåret: 140 kV, 40 mAs, beg 1,5, 3,75 mm detektorer, 5-mm kollimering. PET statiske emission scanning dækker det samme anatomiske område blev udført i 3D-tilstand, der består af en emission scanning af 8 minutter /seng position. Transaksial emission billeder af 5,47 × 5,47 × 3,27 mm (i plane matrix størrelse 128 × 128), blev rekonstrueret ved hjælp bestilt delmængder forventning maksimering (OSEM) med to iterationer og 28 delmængder. Den aksiale synsfelt var 148,75 mm. Ingen korrektion bevægelse blev anvendt, da bevægelse kan anses for ubetydelig i berørt af kolorektal cancer målrettet i denne undersøgelse krop region. Dette blev straks efterfulgt af en perfusion CT-undersøgelse (120 kV, 60 mAs, aksiale modus, 2 sekunders interval for første 40 sekunder, og derefter 5-sekunders interval, alt erhvervelse: 150 sekunder, effektive dosis: 9 mSv; 10 sekunder forsinkelse fra injektion), som blev erhvervet efter intravenøs iohexol (50 ml, 350 mg /ml jod Omnipaque, GE Healthcare, Chalfont St Giles, UK. på 5 ml /s)

Billedanalyse

PET tumor afgrænsning.

For hver patient, primære tumorer blev identificeret på

18F-FDG PET billeder ved en erfaren nukleare læge. Tumorer blev derefter afgrænset automatisk anvendelse af en tidligere valideret fuzzy lokalt adaptiv Bayesian (flab) algoritme [19]. Denne algoritme muliggør automatisk tumor afgrænsning ved at beregne en sandsynlighed for at tilhøre en “klasse” givet (fx tumor eller baggrund) for hver voxel inden for en 3D-region af interesse indeholder tumor og dens omgivende baggrund. Denne sandsynlighed er beregnet ved at tage hensyn til voxel intensitet med hensyn til de statistiske fordelinger (kendetegnet ved deres middelværdi og varians) af voxel i de forskellige regioner af billedet, samt dets særlige sammenhæng med tilstødende voxler i 3D.

PET udvinding af kvantitative indekser.

Forskellige parametre blev udvundet fra disse baseline PET billeder med afgrænset tumor. Disse parametre omfattede maksimal SUV (SUV

max), det metaboliske aktive tumor volumen (MATV), tumor læsion glycolyse (TLG) defineret som produktet af den gennemsnitlige SUV og MATV [20], og 4 lokale og regionale tumor heterogenitet parametre afledt af tekstur analyse [9].

parametrene under overvejelse er anført i tabel 2. SUV

max giver en global karakteristik af optagelsen radiotracer inden for tumorer. Textural funktioner analyse på den anden side giver et stort antal parametre [9]. Disse parametre blev opnået i to trin. For det første matricer der beskriver forholdet mellem voxel inden for tumor afgrænset volumen blev udvundet [21], [22] Som et næste skridt de afledte matricer blev brugt til at beregne forskellige tekstur indekser relateret til heterogenitet intra-tumor aktivitet distribution. I denne undersøgelse har vi overvejet parametre givet af 1) co-forekomst matricer, der giver oplysninger om heterogenitet på en lokal skala og 2) intensitet størrelse-zone matricer der beskriver homogene tumor områder, som er i stand til at beskrive heterogenitet på regionalt plan. Kun et begrænset antal tekstur parametre, der tidligere har vist sig at være både reproducerbar og potentiel klinisk interesse i forskellige kræftmodeller [9], [23], [24], samt at være robust i forhold til det samlede billede rumlige opløsning og tumor afgrænsning metodik [25] blev betragtet her. Før udledningen af ​​tekstur matricer, blev den voxel intensitet inden for det afgrænsede volumen gensamplet i 64 forskellige værdier med følgende formel: (Eq.1) hvor, jeg er den oprindelige voxel intensitet, Ω er det sæt af voxel i det afgrænsede volumen .

normaliseringen værdi på 64 blev valgt i henhold til tidligere udførte undersøgelser [23], [24], der identificerede denne værdi som optimal for resampling det typiske intratumor SUV voxel-værdier stødt (mellem 2 og 25), tilvejebringer tilstrækkelig sampling interval at undgå at skade reproducerbarheden af ​​de tilhørende tekstur parametermålinger. Samtidig forekomst matricer (M) blev brugt til at beskrive sammenhænge mellem tilstødende voxel i en bestemt vinkelretning som summen alle intensitet overgange i det afgrænsede volumen. Ud fra disse matricer har vi overvejet entropi og homogeniteten defineret ved: (Eq.2) (Eq.3) hvor M er en co-forekomst matrix, i, j er rækker og kolonner indeks. For hver afgrænsning 13 co-forekomster matricer blev betragtet (en for hver retning) og endelig vi bruger som indeks gennemsnittet af entropi og homogenitet for disse 13 retninger.

intensitet størrelse-zone matricer (N) var anvendes til at beskrive forholdet mellem homogene områder ind i tumoren og deres intensitet. Disse matricer har 64 linjer (værdien bruges til billedet diskretisering), og antallet af kolonner er lig med antallet af voxel af de største homogene område findes inde i segmenterede tumor volumen. Ved hjælp af disse matricer to indeks blev anset tillader kvantificering af intensitet variabilitet i de homogene områder (IV) og variation i størrelsen af ​​disse homogene områder (SZV). Disse indeks blev beregnet ved anvendelse af følgende formel: (Eq.4) (Eq.5) hvor Ω er antallet af homogene områder i tumoren, L størrelsen af ​​det største homogene område inden tumor og N (i, j) . række områder med intensitet i og størrelse j

Figur 1 illustrerer en patient eksempel de forskellige trin i den implementerede heterogenitet analyseprocessen

Illustration af heterogenitet analyseprocessen:. i øverste et eksempel på tumor (PET /CT med tværgående, koronale og sagittale visning), nederst:.. illustration af flab afgrænsning efter en manuelt valg ROI, der tillader heterogenitet analyse

Perfusion CT

Arteriel perfusion fraktion blev beregnet på grundlag af den maksimale hældning og dual-input-kompartment model metoder bruger frit tilgængelig software (basama perfusion Ver. 3.1.0.4) [26]. Den perfusion CT overtagelse blev vurderet af en erfaren radiolog ved brug af kommerciel software baseret på distribueret parameter analyse (Perfusion 3.0, GE Healthcare, Chalfont St Giles, UK). En behandling tærskelværdi på -50 til 150HU blev anvendt. En udglattet arteriel-tid enhancement kurven blev afledt ved at placere et cirkulære 20 mm

2 region af interesse inden for den bedst visualiseres arterie [27]. Fra automatisk genererede parametriske kort, tumor blod flow, blodvolumen, betyde transittid og permeabilitet overflade blev opnået ved at definere en tumor område af interesse lige inden tumoren omridset på alle billeder, hvor tumoren var synlige. Den gennemsnitlige værdi blev registreret for hver af de fire parametre overvejes.

Statistisk analyse

Statistiske analyser blev udført ved hjælp af MedCalc software (version 13.0.0.0, MedCalc Software, Belgien). Sammenligningerne mellem PET og perfusion CT parametre blev udført ved anvendelse af Spearman rang koefficient (ρ), mens 95% konfidensintervaller (CI) for ρ også opnået. En uafhængig Student t-test blev udført for at bestemme forskellene mellem perfusion CT og intra-tumor uptake heterogenitet parametre. Evnen til at klassificere patienter ifølge MATV af deres primære tumor i forhold til mellemstation blev undersøgt ved anvendelse af Mann-Whitney U test som anbefalet til små og ikke-Gaussiske distribuerede prøver. P-værdier under 0,05 blev anset for signifikant efter anvendelse af Bonferroni korrektion for multiple sammenligninger.

Resultater

Ifølge Mann-Whitney U test blev fundet en stærk sammenhæng mellem MATV og scene, som MATVs af fase tumorer tidlige (i /II) var signifikant mindre end for højere stadier (III /IV 15 ± 10 cm

3 vs. 31 ± 20 cm

3, p = 0,006). Tabel 3 giver Spearman rang korrelation resultater og deres tilhørende p-værdi mellem perfusion CT afledte parametre (BF, BV, MTT og PS) og PET afledt heterogenitet parametre for trin III /IV patienter, da for trin I /II ingen af ​​de undersøgte parametre viste sig at være korreleret med perfusion indeks.

for trin III og IV patienter, IV, homogenitet og MATV var signifikant korreleret med BF. For eksempel blev den regionale intra-tumor intensitet variabilitet forbundet med en Spearman rang korrelation på 0,75 (95% CI 0,35 til 0,92 p = 0,02), hvorimod den lokale homogenitet var forbundet med en Spearman rang korrelation på 0,78 (95% CI : 0.40 til 0,93 p = 0,01) (figur 2A og 2B). MATV blev også korreleret med BF omend med begrænset statistisk signifikans (| ρ | = 0,71, 95% CI 0,26 til 0,90 p = 0,05) (figur 2C). I modsætning til fase III og IV, SUV

max blev ikke fundet at være signifikant korreleret med BF.

Scatter diagrammer med regressionslinje (fuldt optrukket linie) og tilhørende 95% CI (kurver over og under regression line repræsenterede øvre og nedre grænser for 95% CI), der viser korrelationen af ​​BF med A) IV (| ρ | = 0,75, 95% CI: 0,35-0,92, p = 0,02), B) lokale homogenitet (| ρ | = 0,78 , 95% CI: 0,40-0,93, p = 0,01), C) MATV (| ρ | = 0,71, 95% CI:. 0,26-0,90, p = 0,05) i fase III /IV tumorer

Endelig blev fundet ingen af ​​parametrene undersøgte i denne undersøgelse at være korreleret med PS, BV eller MTT, uafhængigt af patientens scenen.

diskussion

denne undersøgelse er, at vores viden, den første af sin art vurdere korrelationen af ​​nyligt foreslåede globale, regionale og lokale PET foranstaltninger af intra-tumor

18F-FDG aktivitet fordeling heterogenitet med CT afledte tumor perfusion parametre. Den rolle og potentielle kliniske værdi af tumor heterogenitet karakterisering er et aktuelt emne af stigende interesse for

18F-FDG PET tumor billeddannelse. I denne sammenhæng de seneste undersøgelser har vist, at kvantificering af intra-tumor intensitet voxel arrangementer i

18F-FDG PET kan give uafhængige prognostiske og prædiktive faktorer for sygdom og tilhørende behandlingsresultater [9], [11], [28]. På lokalt plan, disse tumor heterogenitet parametre kvantificere forskelle i intensitet mellem tilstødende voxels, mens det regionale niveau, de tal på relationer mellem homogene områder af forskellige intensiteter, der er forbundet med tumor områder af øget eller nedsat metabolisme.

Én af de resterende problemer og tilbagevendende spørgsmål er forholdet af den målte tumor

18F-FDG optagelse heterogenitet med underliggende biologi.

18F-FDG-optagelse heterogenitet kan være resultatet af mange fysiologiske processer, såsom vaskularisering, perfusion, tumor aggressivitet, eller hypoxi [29], [30]. Som allerede nævnt, vores undersøgelse er den første til at vurdere sammenhængen mellem PET

18F-FDG uptake heterogenitet mønstre og CT perfusion parametre, som tidligere har vist sig at afspejle tumorvaskularisering og aggressivitet [31]. Flere tidligere undersøgelser har tidligere undersøgt stofskiftet-perfusion korrelation, sammenligner standard

18F-FDG PET billede afledte parametre, som giver en global tumor vurdering (SUV

middelværdi, SUV

max) og forskellige perfusion CT parametre. Disse undersøgelser har ført til varierende resultater afhængigt af tumortype samt tumor fase [32]. For eksempel Janssen et al. fandt, at høj gennemblødning tumorer havde en højere FDG optagelse end relativt lav perfunderet tumorer i endetarmskræft [33]. Groves et al. viste, at der var en signifikant positiv sammenhæng mellem tumor SUV og tumor perfusion normaliseret til minutvolumen for brystkræftpatienter [34]. Hirasawa et al. fundet en omvendt signifikant sammenhæng mellem tumor perfusion og glukoseoptagelse i humane tumorer hoved og hals [35]. På den anden side, Bisdas et al. har vist en signifikant sammenhæng mellem SUV

max og BF samt mellem SUV

betyder og PS til hoved og hals planocellulært karcinom [36]. Miles et al fandt en ikke-konsistent forhold mellem BF og SUV’er i ikke-småcellet lungecancer, afhængigt af tumorstørrelsen og scene, med en kobling af strømning og metabolisme hos små tumorer [37]. Endelig Goh et al. fundet en statistisk signifikant sammenhæng mellem tumor BF og tumor stofskifte for højt tumor stadier (III og IV), men ikke for trin I eller II i kolorektal cancer [38].

BV og PS har tidligere vist sig at korrelere med angiogenese i kolorektale tumorer [14]. I vores undersøgelse BV, der fremhæver mængden af ​​cirkulerende blod i tumorvaskulatur, giver et mål for ‘funktionel fartøj tæthed «, ikke var korreleret med SUV

max. Dette resultat kan skyldes det begrænsede antal patienter, der indgik i denne undersøgelse. Hvis en korrelation blev bekræftet i et større kohorten for patienter med trin I og II, kan dette resultat forklares ved det faktum, at tracer levering er optimal i stærkt vaskulariserede små tumorer fører til højere

18F-FDG radiotracer-optagelse. Desuden har tidligere undersøgelser vist, at i fase III /IV tumorer, andre fænomener såsom hypoxi og den øgede tilstedeværelse af nekrotiske områder kan påvirke dette forhold, som kan forklare den observerede mangel på signifikant sammenhæng til høje stadier [39].

For trin I og II-patienter der var ingen statistisk signifikante sammenhænge mellem eventuelle perfusion parametre og heterogenitet parametre. Fraværet af nogen sammenhæng med heterogenitet parametre kan være på grund af den lille størrelse af tumorer i fase I /II patienter (MATV på 14 ± 10 cm

3), som i kombination med den begrænsede PET rumlige opløsning reducerer potentialet for lokal

18F-FDG sporstof heterogenitet karakterisering.

på den anden side, når de overvejer etape III /IV-patienter (MATV af 31 ± 20 cm

3), flere statistisk signifikante korrelationer blev fundet mellem intra-tumor optagelse heterogenitet funktioner og perfusion CT parametre. Disse berørte både lokale og regionale intra-tumor

18F-FDG sporstof heterogenitet parametre samt tumor MATVs korrelationer. Blandt CT perfusion parametre betragtes blodgennemstrømning udviste den højeste korrelation med de forskellige skala heterogenitet parametre, hvilket antyder, at

18F-FDG PET lokale og regionale intra-tumor heterogenitet målinger er forbundet med tumorvaskularisering lighed med BF.

med hensyn MTT (BV /BF-forhold), ingen statistisk signifikante korrelationer blev fundet med lokale eller regionale intra-tumor optagelse heterogenitet parametre. Igen det begrænsede antal patienter i forhold til antallet af betragtes parametre kan begrænse den statistiske styrke af undersøgelsen. Uden korrektion for multiple test, blev IV, SZV og entropi faktisk korreleret med MTT og BV. Men hvis disse korrelationer blev fremhævet ved at inkludere flere patienter, ville de sandsynligvis forblive forholdsvis mindre end korrelationskoefficienterne fundet for BF. Dette kan forklares ved det faktum, at BV ikke var signifikant korreleret med de betragtede intra-tumor uptake heterogenitet funktioner, der fører til en svagere, efter Spearman rang, korrelation for forholdet mellem BV og BF.

valg af analysen separat for de to undergrupper var motiveret af to hovedårsager. Den første er, at andre fænomen, såsom hypoxi eller nekrotiske områder, er mere tilbøjelige til at forekomme i højere fase tumorer. Hertil kommer, på mindre scener tumorer heterogeniteten parametre er for det meste korreleret med MATV uden at give supplerende oplysninger. Dichotomization af patienter i henhold til MATV eller T etape ændrede ikke resultaterne ved dichotomizing ifølge AJCC scenen.

En af begrænsningerne i vores studie er det lille antal inkluderede patienter, og derfor vores resultater har brug for at bekræftes på en større tumor befolkning overvejer også forskellige kræftformer. En anden begrænsning vedrører nøjagtige og velfunderede vurdere tumor perfusion hjælp DCE-CT, som er mindre nøjagtig end målinger vurderes med ilt-15 vand PET. I denne sammenhæng er det blevet påvist, at indstillingerne erhvervelse kan have en indvirkning på modellering metode reproducerbarhed og som et resultat af de afledte perfusion parameterværdier [40], [41]. Selvom histopatologiske data såsom VEGF, GLUT, CD105 og HiF1α kunne have været af interesse for den foreliggende undersøgelse, det var til rådighed for kun et par patienter, og vi kunne derfor ikke omfatte disse biomarkører i foretaget analysen.

I denne undersøgelse sammenhængen mellem perfusion CT parametre og PET blev undersøgt kun bruger PET billeder med 18F-FDG, der afspejler tumor stofskifte. Naturligvis som et perspektiv vil det være interessant at undersøge andre radioaktive sporstoffer med højere specificitet i form af fysiologiske processer målrettet såsom deoxy-3 ‘- [18F] fluorthymidin (celledeling) eller [18F] -fluoromisonidazole (hypoxi). Da tumor heterogenitet karakterisering formål at kvantificere sådanne underliggende fysiologiske processer, kan anvendelsen af ​​disse alternative radioaktive sporstoffer give højere korrelationer end dem, der opnås med FDG, hvis akkumulation medieres ved en kombination af alle disse fysiologiske processer og andre (hypoxi, proliferation, vaskularisering, angiogenese ). Enhver sådan fremtidig undersøgelse bør klart koncentrere sig om tumor stadier III og IV, da stoflige analyse for tumor heterogenitet karakterisering kan være kompromitteret for små tumorer defineret af et begrænset antal voxel i PET-billeder.

Endelig, som en fremtidig perspektiv, kan det også være interessant at undersøge korrelationen af ​​funktionelle og anatomiske heterogenitet tilvejebragt af henholdsvis 18F-FDG PET og DCE-CT-billeder. Ifølge vores viden er der ingen undersøgelse, der havde undersøgt denne form for korrelation, selvom anatomisk DCE-CT billede og FDG PET heterogenitet parametre har været både tidligere vist sig at tilvejebringe værdifulde indikatorer for patientens overlevelse i ikke-småcellet lungekræft uanset behandlingsregimen [42].

Konklusioner

Statistisk signifikante korrelationer blev bestemt mellem BF perfusion parameter erhvervet på DCE-CT-billeder og måling af uptake heterogenitet mønstre på

18F-FDG PET billeder for scenen III /IV patienter. Vore resultater bekræfter, at intra-tumor

18F-FDG PET lokale og regionale heterogenitet foranstaltning være forbundet med tumorvaskularisering målt ved DCE-CT. Intra-tumor

18F-FDG optagelse heterogenitet mønstre i PET billeder kan give supplerende oplysninger til perfusion parametre, som DCE-CT.