Abstract
Vi retrospektivt undersøkt imaging funn av bein scintigrafi, brystet CT og bryst MRI i 55 tilfeller av lungekreft. Følsomhet, nøyaktighet og presisjon av påvisning av ribbemetastaser ble sammenlignet mellom avbildningsmodaliteter på både en per-lesjon og et per-pasient. På en per-lesjon basis, MRI følsomhet og nøyaktighet var betydelig høyere enn for ben scintigrafi og CT (P 0,05). De sensitiviteter, særegen og nøyaktighet nivåer mellom CT og bein scintigrafi skilte seg ikke på enten en per-lesjon eller per pasient (P 0,05). MR ser ut til å være overlegen for påvisning av ribber metastaser i lungekreft
Citation. Chen YQ, Yang Y, Xing YF, Jiang S, Sun XW (2012) Påvisning av Rib metastaser hos pasienter med lungekreft: En komparativ studie av MR, CT og Bone Scintigrafi. PLoS ONE 7 (12): e52213. doi: 10,1371 /journal.pone.0052213
Redaktør: Ramon Andrade de Mello, Universitetet i Porto, Portugal
mottatt: 27 juni 2012; Godkjent: 16 november 2012; Publisert: 27.12.2012
Copyright: © 2012 Chen et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Lungekreft er den vanligste årsaken til kreft. dødsfall blant menn og kvinner over hele verden [1], [2]. Ryggraden er den vanligste stedet for bein innskudd, med ribbe er den nest vanligste stedet [3], [4]. Den tidlige og nøyaktig diagnose av ribbemetastaser i lunge kreft er derfor viktig å gi optimal behandling av pasienten.
Foreløpig bein scintigrafi og /eller CT-skanning blir ofte brukt for påvisning av ribbemetastaser hos pasienter med lungekreft, med sporadisk bruk av MR, og sjelden, PET /CT-skanning [5]. Imidlertid har ingen direkte sammenligning av effektiviteten av CT, bein scintigrafi og MR i vurderingen av rib metastaser i lunge kreftpasienter blitt rapportert til dags dato. Derfor har vi i ettertid sammenlignet disse tre modaliteter for vurdering av rib metastaser i en pasientpopulasjon med lungekreft.
Materialer og metoder
Fag
Pasientene ble vurdert for inkludering som hadde blitt henvist til sykehuset vårt med en histopatologisk diagnose av lungekreft og som hadde gjennomgått bein scintigrafi, CT eller MR avbildning løpet av de siste 4 ukene [6], [7]. Totalt 55 pasienter ble inkludert (42 menn, 13 kvinner). Gjennomsnittsalderen var 58 år (range, 31 til 77 år). Det var 42 pasienter (76,4%) som er eldre enn 50 år. De histopatologiske diagnoser var som følger: plateepitelkarsinom (n = 19, 34,5%); adenocarcinoma (n = 26, 47,3%); adenosquamous karsinom (n = 3, 5,5%); kombinert småcellet karsinom (n = 5, 9,1%); og ikke-småcellet karsinom alene (n = 2, 3,6%)
avbildningsteknikker
Alle pasientene gjennomgikk radionuklide bein scintigrafi ved hjelp av en SPECT skanner (e-CAM;. Siemens Medical Solution, Forchheim , Tyskland). Scintigrafi ble utført med dual-head detektorer utstyrt med en lav-energi, høy oppløsning collimator. Alle pasientene gjennomgikk hele kroppen bein skanning ved hjelp
99mTc, matrix = 256 × 1024.
Thoracic CT-skanning ble utført med en 64-seksjon CT-skanner (Siemens, Tyskland) eller en 40-seksjon CT-skanner (Philips, Holland). Oppkjøp parametere var de samme mellom begge skannertyper, som følger: 150-200 mA, 120 kVp, matrix = 512 × 512, rekonstruert seksjon tykkelse = 5 mm og 1 mm. Med mindre annet er spesifisert, snittykkelse brukte var 5 mm for retrospektiv påvisning av ribbemetastaser. På grunnlag av påvisning av lesjoner ved 5 mm, ble en analyse på 1 mm foretatt.
Thoracic MR ble utført med en 1.5T system (Archiva, Philips, Holland). Den bildesekvens og parametere var som følger: T1 vektet imaging (T1WI), Gd-DTPA forbedret T1WI bildebehandling, T2WI bildebehandling med fett undertrykkelse; matrix = 512 × 512, seksjon tykkelse = 5 mm, aksial skanning bildebehandling.
Imaging Analyse
Bilder fra de tre bildediagnostikk ble analysert uavhengig av seks forskjellige radiologer. Bone scintigrafi ble vurdert av to radionuclide radiologer, ble CT-bildene lest av to radiologer med kompetanse på feltet, og MR-bilder ble lest av to radiologer med kompetanse innen tolkning av MR. Hver radiolog hadde minst 10 års erfaring i sine respektive områder. De radiologer ikke var klar over de kliniske og biologiske funn eller andre imaging studier som er relevante for den enkelte pasient. De var klar over, men at alle pasientene hadde lungekreft og ble evaluert for tilstedeværelse av ribbemetastaser. De seks lesere scoret antall og volum av rib metastaser avbildet ved hver undersøkelse.
På MR, en rib lesjon ble ansett for å være skeptisk til en metastase hvis det hadde en litt høy signal, høyt signal eller blandet signal på T2WI bildebehandling med fett undertrykkelse, eller en litt lav signal, lavt signal, isointense signal eller et blandet signal på T1WI som forbedret litt, åpenbart eller heterogent på Gd-DTPA forbedret T1WI bildebehandling. Områder i unormal opptak av
99mTc-MDP på bein scintigrafi som ikke kunne definitivt diagnostisert som godartet ble ansett som mistenkelig av metastaser. En rib lesjon med en unormal tetthet, med eller uten en unormal form eller et bløtvevet masse på CT, som ikke kunne bli diagnostisert som godartet med sikkerhet, ble ansett som mistenkelig av en metastase.
Den endelige diagnosen en rib metastase ble fastsatt basert på resultatene av første og oppfølging bein scintigrafi, CT og MR undersøkelser og patologiske undersøkelser. Forandringene som ble mistenkt for å være metastaser basert på de innledende undersøkelsene ble bekreftet som metastaser når vev ble patologisk viste seg å være metastatisk eller lesjonene ble større i løpet av de oppfølgingsperioder eller reduseres i størrelse etter behandling. Den endelige diagnosen rib metastaser ble ankom ved konsensus på en konferanse deltok de radiologer, patologer og klinikere.
Statistical Analysis
For å sammenligne den diagnostiske evne på en per-lesjon basis og på per pasient basis, χ
2 test ble brukt til å sammenligne sensitivitet, spesifisitet og nøyaktighet av bein scintigrafi, CT og MR. En P-verdi mindre enn 0,05 ble ansett som statistisk signifikant for alle analyser. Statistisk analyse ble utført med SPSS 17.0 statistisk programvare (SPSS, Chicago, IL).
Resultater
Av de 55 pasientene, 30 hadde totalt 120 ribbemetastaser (tabellene 1, 2), som ble påvist på klinisk grunnlag, bildebehandling og bilde oppfølging (oppfølgingsperiode, 3-18 måneder). Analyse på en per-pasient viste at det var ingen signifikant forskjell i sensitivitet, spesifisitet eller nøyaktighet blant CT, bein scintigrafi og MR imaging (P 0,05, tabell 1). Når dataene ble analysert på en per-lesjon basis, sensitiviteten og nøyaktigheten av MRI for påvisning av ribbemetastaser var betydelig høyere enn for ben scintigrafi og CT (P 0,05, tabell 2). Det var ingen signifikant forskjell i sensitivitet, spesifisitet og nøyaktighet mellom CT og bein scintigrafi (P 0,05, tabell 2)
Påvisning av Rib metastaser med Bone Scintigrafi
Tjueåtte åtte~~POS=HEADCOMP pasienter med ribbemetastaser og 62 metastatiske rib lesjoner ble korrekt identifisert som sann-positive funn av bein scintigrafi. På bein scintigrafi, alle 62 true-positive metastatiske rib lesjoner viste opptak. Solitary metastaser var til stede hos 12 pasienter og 16 pasienter hadde flere lesjoner.
Påvisning av Rib metastaser med CT Imaging
Når en observasjon delen tykkelse på 5 mm ble benyttet, totalt 27 pasienter med rib metastaser og totalt 65 metastatiske rib lesjoner ble korrekt identifisert som sanne-positive ved CT. Det var åtte pasienter med solitære metastaser og 19 med flere metastaser. CT avbildet osteoblastiske endringer i åtte pasienter (16 osteoblastiske metastatiske lesjoner), osteolytiske endringer i sju (16 osteolytiske metastatiske lesjoner), og blandet endringer i 12 (12 osteoblastiske lesjoner, 11 osteolytiske lesjoner, og 10 blandede metastatiske lesjoner) (Tabell 3, 4). CT oppdaget hovedsakelig blandet endringer på en per-pasient (44,5%, 12/27), med osteoblastisk endrer neste vanligste typen (29,6, 8/27). Men CT avbildet overveiende osteoblastisk (43,1%, 28/65) og osteolytiske endringer (41,5%, 27/65) på en per-lesjon basis.
På bakgrunn av påvisning av lesjoner ved 5 mm, ble en analyse på 1 mm foretatt. CT avbildet osteoblastiske endringer i en pasient (1 osteoblastisk lesjon), osteolytiske endringer i to pasienter (3 osteolytiske lesjoner), og blandet endringer i 24 (4 osteoblastiske lesjoner, 9 osteolytisk og 48 blandet lesjoner) (tabell 3, 4). CT viste stort sett blandede endringer, både på en per-pasient (88,9%, 24/27) og på en per-lesjon basis (73,8%, 48/65). De per pasient og per lesjon sammenligninger av fordelingen av ulike typer rib metastaser i lungekreft mellom 5 mm skive tykkelse og 1 mm skivetykkelse kan sees i tabell 3 og tabell 4, henholdsvis.
Detection av Rib metastaser med MR
Tretti pasienter med ribbemetastaser og 120 metastatiske rib lesjoner ble korrekt identifisert som sann-positive funn ved MR. Alle 30 pasienter hadde flere lesjoner.
Diskusjoner
På en per-pasient, CT oppdaget hovedsakelig blandede endringer (44,5%) og osteoblastiske endringer (29,6%), som skilte seg ut fra resultatene av de fleste lignende studier som i hovedsak har rapportert osteolytiske endringer på CT imaging (range, 73,1% til 89,7%) [8]. Imidlertid har det meste av forskningen på benmetastaser fokusert på hele kroppen eller aksiale skjelettet, mens vi studerte ribbeina alene. De microenvironments av forskjellige ben-steder er unike, og den type av interaksjonene mellom benet mikromiljøet og tumorceller kan variere, noe som potensielt kan gi opphav til osteolytisk (benresorpsjon), osteoblastisk (ben-dannende) eller blandede metastaser [9].
På en per-lesjon basis, CT i vår studie avbildet overveiende osteoblastisk (43,1%) og osteolytiske endringer (41,5%). Vår studie var på både en per-lesjon basis og en per-pasient. Imidlertid har de fleste studier på skjelettmetastaser, særlig den typen rib metastaser i lungekreft, vært på en per-pasient. Som et resultat, er det vanskelig å sammenligne disse studiene.
Når det rekonstruerte delen tykkelse var 5 mm, CT-bilder overveiende avbildet blandede endringer (44,5%) på en per-pasient, og overveiende osteoblastiske endringer (43,1 %) og osteolytiske endringer (41,5%) på en per-lesjon basis. Men når den rekonstruerte snittykkelse var 1 mm, CT skanner avslørte stort sett blandede endringer (figur 1), på både per pasient (88,9%) og per-lesjon basis (73,8%). Disse resultatene validere tidligere resultater som kan delvis forklare den hypotese at aktiveringen av osteoklaster er forutsetningen for beinmetastase, og at hver metastatisk bein lesjon starter med osteolyse [10], [11]. Som sådan, de innledende manifestasjoner av benmetastaser er minimale osteolytiske endringer, som i det vesentlige er den primære stadium av osteolytic, blandet og osteoblastiske metastaser (figur 2). Dette er både mikroskopisk og makroskopisk en prosess. Den tradisjonelle forståelsen av ribbe metastaser på CT er nå upassende som fremskritt innen bildeteknologi har vist at disse endringene representerer tidlig, midten eller slutten stadier av metastasering.
A, B. To påfølgende 5 mm nivåer av CT-bilder viser en rib metastase (svart pil); CT avbildet overveiende osteolytiske og ekspansive endringer, osteoblastiske endringene var ikke opplagt. C, D, E. Tykkelse 1 mm avskjæring av tre usammenhengende CT dimensjoner som viser typiske blandede endringer, osteoblastiske endringer (svart pil), og osteolytiske endringer (hvit pil). F. T1WI viser et område av isometrisk og lav-blandet signalintensitet; området som viste osteoblastiske endringer på CT avslører lav signalintensitet på T1WI (hvit pil). G. lesjon forbedrer heterogent på Gd-DTPA forbedret T1WI imaging (svart pil). H. T2WI (FS) viser høy, litt høy, isometrisk og lav blandet signal intensitet (svart pil).
A. CT bilde som viser en rib metastase til venstre, presentere som en benmargs liten usammenhengende hyperdensity og en perifer hypodense spot (svart pil). B. lesjon vises som en benmargs område på litt høyt signal på T2WI (FS) (hvit pil).
Det var ingen signifikante forskjeller i sensitivitet, spesifisitet og nøyaktighet av CT og bein scintigrafi bilder (P 0,05), som skilte seg fra en tidligere studie [12], men var i samsvar med en annen [13]. Men som nevnt, disse studiene undersøkte hele kroppen eller den aksiale skjelettet. Vårt fokus på ribbeina betyr at det er vanskelig å direkte sammenligne disse studiene.
I vår studie, følsomheten til MR for osteoblastiske metastatiske lesjoner var høyere enn bein scintigrafi og CT. Osteoblastiske metastatiske lesjoner, som ble oppdaget med CT og /eller bein scintigrafi, ble alle påvist med MR. I tillegg, kan MR være mer følsom og nøyaktig i påvisning og omfanget av benlesjoner gjennom indirekte tegn, for eksempel perifere inflammatoriske reaksjoner, ødem og tilstedeværelsen av et mykt vev hevelse eller masse (figur 3). Disse resultatene skiller seg fra tidligere studier på dette feltet, som har rapportert et lavere følsomhet for MR i deteksjon av osteoblastiske metastatiske lesjoner, særlig i små bein som ribbeina [6].
A. CT bilde som viser en osteoblastisk metastatisk svulst i en høyre ribben, presentere som en benmargshomogent høy tetthet (hvit pil). B. T1WI som viser et område med lav signalintensitet (sort pil). C. lesjon forbedrer litt og heterogent på Gd-DTPA forbedret T1WI bildebehandling med perifert ødem (svart pil). D. T2WI (FS) viste intramedullære områder med høy, litt høy, isometrisk og lav blandet signal intensitet med perifert ødem (hvit pil).
Aktivering av osteoklaster er en forutsetning for benmetastaser, og hver metastatisk bein lesjon begynner med osteolyse [10]. Bentap oppstår med økende alder hos både menn og kvinner, og nådde 0,3% og 0,5% per år, henholdsvis, når maksimum benmasse er oppnådd. Slike bentap resulterer i øket porøsitet i kortikale og trabekulære ben, og progresjon av generell osteoporose akselererer med alder [14]. I vår studie var det 42 pasienter (76,4%) over 50 år og gjennomsnittsalderen var 58 år. Osteoporose i denne populasjonen var tydelig på bildebehandling. I tillegg kan kreft indusere lokal osteoporose [15]. Alle disse faktorene kan påvirke deteksjon og differensialdiagnose av tidlig stadium rib metastatiske lesjoner, som i hovedsak manifest som flekker eller knuter, som små usammenhengende og dårlig preget skygger lav tetthet i brystbeinmargen på CT. Sensitivitet og spesifisitet av bein scintigrafi er også lav for tidlig små lesjoner [16]. Sensitiviteten av MRI var betydelig høyere enn bein scintigrafi og CT i vår studie, spesielt for små osteolytiske lesjoner. Følsomhet, spesifisitet og nøyaktighet av MR som differensialdiagnose mellom små osteolytiske metastatiske lesjoner og osteoporose var relativt høy, og disse resultatene er i samsvar med de av Baur-Melnyk og Reiser [17], som fokuserte på benmetastaser i store bein i særdeleshet . En annen studie [18] viste at følsomheten av MRI for benmargsforandringer var signifikant høyere enn for ben scintigrafi. MR kan påvise lesjoner når kreftcellene har nettopp infiltrert bein trabekulært, før åpen osteolytiske eller osteoblastiske endringene vises. I klinisk praksis, bruk av preoperativ bilde utelukke skjelettmetastaser i lungekreft hovedsakelig avhenger av bein scintigrafi og /eller CT-skanning, som potensielt kan føre til tapte diagnoser og påvirke valg av behandlingsprotokoller og forutsigelse.
i dag, noen foreslå at vi bør vurdere kirurgisk behandling for ensomme skjelettmetastaser fra lungekreft, spesielt ensom rib metastaser i ikke-småcellet lungekreft, som sin prognose tendens til å være bedre enn det som oppnås med ikke-kirurgisk ledelse [19] . I vår studie var en enslig rib metastase oppdaget av CT i åtte tilfeller og av bein scintigrafi i 12, men alle 30 saker ble vist å ha flere ribbemetastaser på MR. Dette tyder på at bein scintigrafi eller CT-skanning for preoperativ screening av benlesjoner er upassende og potensielt unøyaktig. Begrensningene av tilgjengelige bildeteknikker kan undergrave omfanget av bein lesjoner. De underliggende mekanismene for skjelettmetastaser, inkludert hematogenous eller lymfatisk spredning, og implantasjon av metastaser gjør det vanskelig å forstå forekomsten av en enslig lesjon, selv om det er mulig at det er komplekse mekanismer som kan føre til solitære benmetastaser.
utvalgsstørrelse på 55 saker (30 saker med klare metastaser) i vår studie var liten, og derfor resultatene mangler potensielt tilstrekkelig statistisk signifikans. Videre studier med større tall for å validere våre funn. De andre begrensninger i vår studie omfatter utvalgsskjevhet som følge av den retrospektive design av vår studie. For tiden er ben scintigrafi og /eller CT som vanligvis brukes for påvisning av ribbemetastaser hos pasienter med lungekreft, med en og annen bruk av MRI. Derfor pasienter uten klinisk mistanke om metastatisk sykdom, i tillegg til dem hvor tilstedeværelsen av metastaser på bein scintigrafi og /eller CT scanning var usikker, kanskje ikke har vært inkludert.
