PLoS ONE: transcervikal Ultralydsscanning er muligt at visualisere og evaluere Base af Tongue Cancers

Abstrakt

Baggrund

Base af tungen (BOT) er en vanskelig underordnet websted til at undersøge klinisk og radiografisk. Alligevel anatomiske afgrænsning af den primære tumor site, udvidelse til tilstødende steder eller på tværs af midterlinjen og endofytisk vs eksofytiske udstrækning er vigtige egenskaber for iscenesættelse og behandlingsplanlægning. Vi antager, at ultralyd kan anvendes til at visualisere og beskrive BOT tumorer.

Metoder

transcervikal ultralyd blev udført ved hjælp af en standardiseret protokol i tilfælde og kontroller. Sager havde mistanke om eller bekræftet BOT malignitet. Controls var raske personer uden kendt malignitet.

Resultater

100% af BOT tumorer blev visualiseret. På ultralyd BOT tumorer var hypoekkoisk (90,9%) med uregelmæssige marginer (95,5%). Ultralyd kan anvendes til at karakterisere tilstødende site involvering, midterlinjen omfang, og endofytisk udstrækning, og visualisere den linguale arterie. Ingen tumorer blev mistænkt for kontrol

Konklusioner

Ultralydsscanning kan bruges til transcervikalt visualisere BOT tumorer og giver klinisk relevante egenskaber, der måske ikke ellers være mærkbar

Henvisning:.. Blanco RGF, Califano J, Messing B, Richmon J, Liu J, Quon H, et al. (2014) transcervikal Ultralydsscanning er muligt at visualisere og evaluere Base of Tongue Kræft. PLoS ONE 9 (1): e87565. doi: 10,1371 /journal.pone.0087565

Redaktør: Joseph Najbauer, University of Pécs Medical School, Ungarn

Modtaget: Oktober 3, 2013; Accepteret: December 21, 2013; Udgivet: 30 Januar 2014

Copyright: © 2014 Blanco 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:. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering til at rapportere

konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

forekomsten af ​​svælg pladecellekræft (OPSCC) stiger hurtigt i USA og forventes at stige med 225% i det næste årti [1]. I mellemtiden er en videreudvikling af OPSCC behandling paradigme fra en primær stråling funderet til en primær kirurgisk tilgang under overvejelse [2]. Selv epidemiologi denne sygdom har ændret sig, og behandlingen paradigme er strengt evalueres i kliniske forsøg, den diagnostiske evaluering af OPSCCs er ikke blevet fornyet behandling.

Bunden af ​​tungen (BOT) er en udfordrende anatomisk subsite af oropharynx at undersøge. På transoral visuel undersøgelse, er det BOT skjult af orale tungen, “falder lodret væk fra den opfattelse af en eksaminator”, og selv med “en larynx spejl eller fiberoptiske laryngoskop … stadig ses tangentielt, hvilket gør grundig inspektion vanskelig [3]. “Undersøgelse kan yderligere kompliceres af en fysiologisk gag reflex. Klinisk undersøgelse (intraoral visualisering, spejl laryngoskopi og fiberoptiske laryngoskopi) kan demonstrere slimhinde eller eksofytiske del af en tumor, antyder en endofytisk komponent (asymmetri) og lokal tumor forlængelse. Palpering er afgørende, og kan give en følelse af midterlinjen omfang eller være den eneste indikation af en masse, der er ellers ikke er synlige. Imidlertid er håndgribelig del af en tumor sandsynligvis begrænset til eksofytiske del af en masse eller den overlegne del af et endofytisk tumor. Selv ved hjælp af generel anæstesi, kan påvisning og beskrivelsen af ​​BOT masserne og deres omfang være vanskeligt og er drevet af erfaring [3], [4].

Traditionelle modaliteter anvendt til billedet oropharynx består af positronemissionstomografi (PET), computertomografi (CT) og magnetisk resonans billeddannelse (MRI). PET er en følsom middel til at identificere tilstedeværelsen, fraværet eller antydning af en tumor, men mangler blødt væv og primær tumor afgrænsning, [5] og den fysiologiske

18F-fluorodeoxyglukose (FDG) aktivitet i svælg lymfoide væv kan være vildledende. CT er nyttigt at bestemme hyoid eller mandibulær involvering imidlertid BOT kan skjules af dental artefakt [6]. MRI tilbyder forbedret blødt væv afgrænsning, selvom små tumorer kan være vanskelige at skelne fra omgivende lingual lymfevæv [6]. Desuden MRI er en langvarig eksamen, der kræver patient samarbejde, samt erfarne radiologiske fortolkning [7]. Alle tre af disse billeddannende metoder er tværsnit, giver statiske visninger af tumoren i forhold til de omgivende strukturer og er dyre. Faktisk radiologer anbefale en kombination af disse tre modaliteter i den oprindelige vurdering af tumor og nodal status til at redegøre for styrker og svagheder i de enkelte modalitet [7].

Derfor var vi interesserede i en billeddannende modalitet, der kunne bruges på kontoret til at visualisere BOT læsioner. I betragtning af succesen af ​​ultralyd i skildrer orale tungen læsioner og forudsige deres dybde [8], [9], vi hypotese, at ultralyd kan bruges til at visualisere BOT masserne i patienter med kendt eller mistænkt BOT malignitet.

Metoder

undersøgelse forsøgspersoner blev prospektivt indskrevet i denne testpræparater review board-godkendt studie (Greater Baltimore Medical center; # 10-048-07). Undersøgelse deltagere forudsat skriftligt informeret samtykke. Kriterier omfattede en hændelse diagnose af BOT malignitet. Patienter, som havde tidligere strålebehandling, trismus, og /eller tidligere ablativ kirurgi af hoved og hals var støtteberettigede. Sager blev enten henvist af Johns Hopkins hoved og hals kirurgi hoved og hals onkologiske kirurger eller identificeret på en ugentlig tværfaglig tumor bord. Controls var emner uden hoved og halscancer. Alle ultralydsundersøgelser blev udført på Milton J. Dance Jr. hoved og hals center Greater Baltimore Medical Center (Baltimore, Maryland). Emner, der har givet informeret samtykke blev inkluderet i undersøgelsen befolkning.

Hvert emne havde et unikt identifikationsnummer undersøgelse nummer. Kliniske registreringer af sager blev gennemgået for at identificere tumor underordnet websted, scene, histopatologi, klinisk undersøgelse, behandling planer og billedbehandling resultater. Baseret på denne information, blev en pre-ultralyd klinisk indtryk registreres. Transcervikal ultralyd procedurer blev udført på tidspunktet for undersøgelsen besøg af efterforskere (RGB, CF). En Toshiba ultralyd model SSA-580A blev anvendt til at undersøge alle fag. Transduceren anvendte var konveks (3.75- 6.0 Mega hertz (MHz); Model PVQ-375A) og sat til 6 MHz. Ensartede anatomiske referencepunkter blev defineret. De vartegn for BOT blev bestemt ved at identificere de centrale dele af hyoidbenet og underkæbe og dividere dette i tredjedele. Den bageste tredjedel blev betragtet som den ultrasonografi base af tungen.

Ultralydsundersøgelse blev udført i en standardiseret måde. Emner sad i en ENT eksamen stol. For midterlinjen sagittalbillede, blev sonden anbragt i midterlinien mellem den mentale hak og hyoidbenet. Bilaterale parasagittal synspunkter blev opnået ca. 2 cm lateralt til submental midterlinjen. Alle sagittale visninger kræves, at både hyoid og underkæben visualiseres. Koronale synspunkter blev opnået ved at placere transduceren ovenfor hyoidbenet i en vinklet måde (30-45 grader) fra den horisontale plan af hyoidbenet. På den koronale opfattelse var den linguale arterie og dens forhold til tumoren vurderes. Desuden blev tungen mobilitet vurderes i de anterior-posterior og medio-laterale akser.

Data blev registreret ved hjælp af en standardiseret case-rapport formular ved ultralydsundersøgelse. En ultralyd indtryk var konstateret, optagede karakteristika normale tungen og læsion (hvis til stede). Resultaterne ultralyd blev sammenlignet med relevante kliniske parametre.

Kliniske data gav ikke tumorstørrelse i millimeter. At sammenligne kliniske størrelse af tumorer med ultralyd målinger, overvejede vi AJCC tumorstørrelse (dvs. T1 tumorer 2 cm, T2 2-4 cm, T3 4 cm osv) [10]. Den kliniske tumor (T) fase for hver undersøgelse emne blev registreret. For at generere en ultralyd T stadie, brugte vi den største ultralyd tumor måling for hver undersøgelse emne og anvendt AJCC kriterier for svælg tumorstørrelse at tildele en ultralyd tumorstørrelse (T1-T3 eller højere). Denne definition anvendes kun størrelse som kriterier og derfor T3 og T4 blev kombineret i en kategori, “T3 eller højere” for begge.

Undersøgelse data blev indsamlet og styres ved hjælp af Redcap (Research Electronic Data Capture) elektronisk data capture værktøj vært ved Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health [11]. Redcap er en sikker, web-baseret program designet til at understøtte datafangst for forskningsundersøgelser, der giver: 1) en intuitiv grænseflade til validerede indtastning af data; 2) revisionsspor til sporing af data manipulation og eksport procedurer; 3) automatiserede procedurer for sømløse data downloads til fælles statistiske pakker eksport; og 4) procedurer for import af data fra eksterne kilder. Data blev eksporteret til Stata 12.0 (College Station, Texas) til yderligere analyse.

Den primære variabel af interesse var tilstedeværelsen eller fraværet af en læsion. Beskrivende egenskaber blev samlet. 2 × 2 tabeller blev skabt og chi-square tests blev anvendt til at bestemme statistisk signifikans bortset parvise sammenligninger, hvor McNemar test blev gennemført.

Resultater

Toogtyve tilfælde med kendt eller mistænkt bund af tunge kræft og 18 kontroller blev indrulleret i denne undersøgelse. Størstedelen af ​​tilfældene var hvid (19 af 22, 86,4%) og mænd (95,5%) med tidlig tumor stadium og nodal sygdom, der var fase 2a eller større. Median alder var 60 år (interval 54, 68,3). Alle 22 sager blev histopatologisk bekræftet som ondartet (20 SCC, 1 adenocarcinom og en mucoepidermoid karcinom).

Alle forsøgspersoner fuldførte ultralyd undersøgelse, som blev udført af et hoved og hals kirurg (RB og CF). Stillbilleder og data blev gennemgået af både hoved og hals kirurger fremadrettet og en radiolog med tilbagevirkende kraft (SS).

ultralydsundersøgelser

22 af 22 klinisk mistænkelige BOT tumorer blev visualiseret ved ultralyd. Den normale base af tungen i de fleste tilfælde med mistanke om malignitet var isoechoic med heterogen foci (21 af 22, 95,5%). Tilsvarende blev bunden af ​​tungen af ​​alle 18 kontroller beskrives som isoechoic med heterogen foci (100%, figur 1a-b). Der var ingen mistænkelige læsioner identificeret på ultralydsundersøgelse i nogen af ​​kontrollerne.

En BOT tumor er vist i parasagittal (C) og koronale visninger (D). En stor endofytisk del samt en overfladisk mucosal komponent observeres i begge visninger. På koronal opfattelse er forholdet til midterlinjen værdsat. Afstanden mellem hver kalibrering bar er 10 mm.

ultralyd karakteristika BOT tumorer er opsummeret (tabel 1) og afbildet i figur 1. De fleste af mistænkelige læsioner var hypoekkoisk (20 af 22, 90,9 %). I forhold til de læsioner, margenerne var enten hypoekkoisk (11 af 22, 50%) eller isoechoic (10 af 22, 47,6%) og det meste uregelmæssigt formet (21 22, 95,5%). Marginalerne af læsioner blev sjældent observeret at være godt afgrænses (3 af 22, 13,6%), men snarere mellemprodukt (19 af 22, 81,8%).

Tumor omfang og forholdet til omgivende anatomi var beskrevet af ultralyd. I næsten halvdelen af ​​tilfældene blev der observeret læsioner til at krydse midterlinjen (10 af 22, 45,5%). På koronal visning blev den ipsilaterale flersprogede arterie visualiseret i alle 22 tilfælde. Den middelafstand af den linguale arterie fra den laterale margin af læsionen var 6,6 mm (interval 0, 17,8). Når man overvejer, om masserne var eksofytiske eller endofytisk, flertallet på ultralyd syntes at være en kombination af eksofytiske og endofytisk (15 af 22, 68,2%). Resten syntes at være rent endofytisk (7 af 22 31,8%) (figur 2). I fem tilfælde (22,7%), blev tumorerne noteret for at have tilstødende site engagement. Tre tumorer udvides til den ipsilaterale tonsil, en involveret ipsilaterale Vallecula og en anden involveret både ipsilaterale tonsil samt Vallecula.

Panel A viser det fiberoptiske billede af en BOT læsion, der synes eksofytiske og colitis. På ultralyd parasagittal view (B), en stor endofytisk del, som er hypoekkoisk i forhold til resten af ​​tungen er afsløret (markeret med X’er) ud over den kendte eksofytiske del. Felt C viser fiberoptiske billede af en BOT med asymmetri og indlysende udbuling som er konsistent med en klinisk eksofytiske tumor. På ultralyd (panel D) en endofytisk komponent er mærkbar og er 7 mm fra geniohyoid muskel (). Afstanden mellem hver kalibrering bar er 10 mm.

Tre-dimensionelle målinger af hver læsion blev sammenfattet (tabel 1). De overlegne-underlegne og anterior-posterior dimensioner blev målt på parasagittal visning, mens bredden (medio-lateral) blev værdsat på koronal visning. De mindste tumor målinger i hver dimension varierede mellem 5,4 og 10,4 mm. Median tumor målinger i alle tre dimensioner var mellem 25 og 27 millimeter.

Tongue mobilitet blev vurderet i alle fag. 100% af personerne blev bestemt at have fuld forreste og laterale udflugt.

Sammenligning af ultralyd og kliniske undersøgelser

BOT kliniske og ultralydsundersøgelser blev sammenlignet (tabel 2). For at sammenligne kliniske og ultralyd størrelse, vi sammenlignet tumor stadie. De fleste tumorer blev klinisk iscenesat T2 eller større (16 af 22, 72,7%). Anvendelse af en lignende mellemstation system til ultralyd, de fleste tumorer var ≥T2 (19 af 22, 86,4%). Selv om der var ingen statistisk forskel mellem de kliniske og ultralyd iscenesættelse (p = 0,41), ultralyd iscenesættelse var mere højre skæv, når der sammenlignes med klinisk iscenesættelse (dvs. ultralyd iscenesættelse forudsat større tumor stadie end klinisk iscenesættelse).

Tumorer blev observeret at krydse midterlinjen i 7 ud af 22 (31,8%) kliniske eksamener og 10 af 22 (45,5%) ultralyd eksamener. På klinisk undersøgelse, blev 5 af 22 (22,7%) tumorer noteret for at have tilstødende websted engagement. Ligeledes blev 5 af 22 tumorer på ultralyd for at have enten tonsillar eller vallecular involvering. Men de fem tumorer med nabogrunden involvering på klinisk og ultralydsundersøgelse var ikke det samme. Tre af fem havde samstemmende vurderinger foretaget på kliniske og ultralydsundersøgelser.

På klinisk undersøgelse tumorer blev klassificeret som enten eksofytiske (13 af 22, 59,1%) eller endofytisk (9 af 22, 40,9%). I mellemtiden, på ultralyd, de fleste tumorer var en blanding af endofytisk og eksofytiske (15 af 22, 68,2%) eller rent endofytisk (7 af 22, 31,8%). (Figur 2).

En primær læsion var tydeligt på PET-scanning i 16 af 22 tilfælde. Men i 6 ud af 22 (27%) tilfælde blev læsionerne rapporteret at være “asymmetrier” eller ingen læsion blev identificeret. Derimod alle 22 læsioner blev visualiseret på ultralyd.

Diskussion

Så vidt vi ved er dette den første undersøgelse til omfattende og fremadrettet vurdere ultralyd karakteristika base af tungen tumorer. Alle 22 (100%) klinisk mistænkelige læsioner blev visualiseret ved transcervikal ultralyd. Normal BOT i begge tilfælde og kontroller var isoechoic med heterogen foci. BOT læsioner var ensartet hypoekkoisk med uregelmæssige og mellemliggende marginer og kunne derfor let skelnes fra den omgivende normale tungen basis muskulatur.

De første rapporter i 1970’erne og 1980’erne foreslog, at ultralyd kan bruges til at identificere BOT læsioner [12]. Men disse begrænsede rapporter ikke beskrive forekomsten af ​​tumorer, der indgår tumorer i heterogene anatomiske steder (oral tunge, base af tungen, gulvet i munden), var små i prøvestørrelse og retrospektiv [9], [12], [13] . Normal BOT anatomi er tidligere blevet beskrevet i forbindelse med obstruktiv søvnapnø og tale [14], [15]. Derudover har muligheden for fine needle forhåbninger normal BOT (og mundbunden) for nylig blevet udført i kadavere [16]. I denne undersøgelse, patienter med BOT maligniteter undergik ultralydsundersøgelse ved hjælp af en ensartet protokol i et prospektivt mode.

I den kliniske vurdering af BOT tumorer, størrelse, omfang på tværs af midterlinjen nabogrunden involvering, lateralitet, forholdet med neurovaskulære strukturer og den tredimensionelle natur er vigtige funktioner for iscenesættelse og for bestemmelse af berettigelse til kirurgiske vs. ikke-kirurgisk primære terapeutiske modaliteter. Men klinisk undersøgelse af tungen base er udfordrende og kan ikke være informativ vedrørende disse klinisk signifikante karakteristika, selv i fastsættelsen af ​​anæstesi og ved hjælp af belyste stift endoskopi [3]. Ultralyd kan hjælpe med at overvinde disse begrænsninger. Den præsenterer et værktøj til at visualisere BOT tumorer transcervikalt i vågne patienter i et kontor-baserede indstilling og er næsten risikofri (ikke-ioniserende stråling) og gentagelig. I denne undersøgelse kunne ultralyd anvendes til at vurdere tumorstørrelse, grad af tumor i forhold til midterlinjen endofytisk og eksofytiske tumorudbredelse, forholdet til den linguale arterie, tilstødende site engagement og se tumoren i tre dimensioner i realtid, alle der er funktioner ikke altid konstaterbare på kliniske eller røntgenundersøgelse.

fra ultralyd vi sætter pris på, at størstedelen af ​​bunden af ​​tungen tumorer faktisk har en endofytisk komponent. Dette fund giver mening, idet oropharynx tumorer menes at opstå fra det netformede epitel af kryptiske lymfoide væv [17]. Skønt en endofytisk komponent er ikke altid mærkbar ved klinisk undersøgelse, ultralyd tillader eksaminator for at se den endofytisk del og dens ringere grad både i sagittal visning og i realtid. Desuden er omfanget af den endofytisk del tværs midterlinjen let visualiseret på koronal visning. Skønt klinisk betydning, midterlinjen omfanget af en tumor, specielt dens endofytisk del kan være vanskeligt at fastslå klinisk. Midterlinjen på kliniske undersøgelse (i-kontor eller operativ) er upræcis og noget vilkårlige, og endofytisk del af en tumor er ikke nødvendigvis mærkbar klinisk. Ultralyd tillader en menneskelignende midterlinjen skal udpeges samtidig med visualisering af endofytisk del. Faktisk indikerer vore data, at ultralyd registreret en stigning i antallet af tumorer, der passerer midterlinjen ~14% i forhold til klinisk undersøgelse. Specificiteten af ​​disse data er endnu ikke fastslået.

I forhold til andre radiografiske modaliteter, ultralyd giver betydelige fordele. BOT tumorer kan være vanskelige at identificere på CT grund af artefakt og dårlig blødt væv definition imidlertid på ultralyd BOT læsioner er forskellige fra den omgivende normale tungen base, selv for T1 læsioner. Hvis læsioner visualiseres ved CT, kan den endofytisk komponent og midterlinjen omfang, som begge kan bestemmes ved ultralyd, til tider ikke konstateres ved CT som planet mellem tumor og normal BOT forekommer tilgrænsende. Blødt væv afgrænsning på MRI er bedre end CT, men små tumorer kan stadig være vanskeligt at skelne fra det omgivende lymfevæv [7]. Derimod kan ultralyd påvise en ændring i normal symmetrisk fordeling af lymfevæv. PET scanninger har iboende begrænsninger i den diagnostiske evaluering af BOT kræft på grund af den fysiologiske optagelse af glukose i linguale lymfoide væv og er derfor ikke anses for nyttigt i primær tumor iscenesættelse [7]. Ultralyd forudsat visualisering af tumorer, der ikke blev rapporteret som særskilte læsioner på PET-scanning i 27% af tilfældene (6 af 22). Disse karakteristika for Bot tumorer og deres omfang, der kan værdsat af ultralyd og ikke af andre radiografiske modaliteter kan have betydelige konsekvenser for strålebehandling planlægning og kan være oplysende for kirurgisk planlægning.

Med indførelsen af ​​transoral kirurgi evalueringen af BOT tumorer og deres resectability er steget i betydning. Svarende til ultralyd evaluering af skjoldbruskkirtlen, ultralyd af BOT overvinder begrænsningerne ved klinisk undersøgelse og giver bedre forståelse af tumoren og dets karakteristika rumligt i oropharynx. Derfor kan ultralyd være af betydning i operativ planlægning. For eksempel kan ultralyd være med til at bestemme resectability baseret på den endofytisk omfang, som ellers ikke ville være mærkbar. Baseret på størrelsen og placeringen af ​​et BOT tumor og tilføje de nødvendige marginer for at opnå onkologisk kontrol, kan en kirurg præoperativt estimere fejlen og bestemme mulighederne for at opnå negative marginer. Ultralyd kan også anvendes til at lede en linguale tonsillektomi til placeringen af ​​en lille primær tumor, der ellers ville have krævet en større grad af udskæring og potentielle morbiditet. Endvidere dens forhold i forhold til den linguale arterie er af kirurgisk relevans. Disse resultater er overbevisende og danne grundlag for en fremtidig undersøgelse for at evaluere betydningen af ​​ultralyd i præoperativ planlægning for at bestemme dens evne til at opnå negative marginer og præcist forudsige tumor omfang. Det skal bemærkes, at vores protokol blev udført i opretstående patienter og anerkender, at liggende positionering er mere gældende for operativ planlægning.

Denne undersøgelse har betydelige potentielle screening konsekvenser. Som forekomsten af ​​BOT kræftformer stiger [1], [18], afsæt for at identificere et screeningsværktøj stiger. Vi har tidligere vist, at en Pap-smear svarende til oropharynx ikke er mulig, hovedsageligt på grund af dårlig visualisering af oropharynx, og de anatomiske overvejelser BOT der gør prøvetagning vanskelige [19]. Derfor kan ultralyd omgå visualisering spørgsmål forudgående og tilvejebringe en lovende modalitet til at lede en screeningsværktøj til en specifik læsion af bekymring.

Det er værd at bemærke, at der var et potentiale for skævhed i vores undersøgelse. Vi udførte ultralydsundersøgelser med den viden, fag gjorde eller ikke har en klinisk mistænkelig malignitet. Dog ville en blindet undersøgelse ikke have været muligt, da denne undersøgelse var stort set sonderende, designet til at visualisere BOT læsioner og deres karakteristika. Forud for denne undersøgelse, litteraturen manglede en ultrasonografi beskrivelse af BOT maligniteter. Selv om denne undersøgelse ikke er designet til at evaluere den diagnostiske evne ultrasonografi for BOT tumorer, er det vigtigt at bemærke, at i radiografisk klinisk praksis, er kendskab til klinisk relevante oplysninger tilskyndet til at forbedre chancerne for en korrekt diagnose [20]. Endelig er det vigtigt at erkende, at på trods af lovende anatomiske oplysninger fra ultralyd, på dette tidspunkt er det erstatter ikke klinisk og operativ undersøgelse af BOT.

Ultralydsscanning er en lovende modalitet, der kan spille en rolle i fremtiden diagnostiske, iscenesættelse, operative og potentielle screening evalueringer af BOT maligniteter. Fremtidige undersøgelser er nødvendige for at sammenligne transcervikal ultralydsscanning af BOT med konventionelle billeddiagnostiske modaliteter (herunder CT og MR med kontrast).