Abstract
Mål
Tidligere ikke-samtidige PET /MR studier har vist heterogene resultater om sammenhengen mellom standardiserte opptaksverdier (SUV) og tilsynelatende Diffusjonskoeffisientene (ADCs). Målet med denne studien var å undersøke sammenhenger i pasienter med primær og tilbakevendende svulster ved hjelp av en samtidig PET /MR system som kan føre til en bedre forståelse av tumorbiologi og kan spille en rolle i tidlig respons vurderingen.
Metoder
Vi inkluderte 31 pasienter med histologisk bekreftet primær (n = 14) eller tilbakevendende livmorhalskreft (n = 17) som gjennomgikk samtidig hele kroppen
18F-FDG-PET /MR bestående DWI. Bildeanalyse ble utført av en radiolog og en kjernefysisk lege som identifiserte kreft marginer og kvantifisert ADC og SUV. Pearson korrelasjoner ble beregnet til å undersøke sammenhengen mellom ADC og SUV.
Resultater
92 lesjonene ble oppdaget. Vi fant en signifikant invers korrelasjon mellom SUV
max og ADC
min (r = -0,532,
p = 0
.
05
) i primære svulster så vel som i primær metastaser (r = -0,362,
p = 0
.
05
) og mellom SUV
betyr og ADC
min (r = -0,403,
p = 0
.
03
). I tilbakevendende lokale svulster fant vi korrelasjoner for SUV
max og ADC
min (r = -0,747,
p = 0
.
002
) og SUV
betyr og ADC
min (r = -0,773,
p = 0
.
001
). Foreninger for tilbakevendende metastaser var ikke signifikant (p 0,05).
Konklusjoner
Vår studie viser mulighetene for rask og pålitelig måling av SUV og ADC med samtidig PET /MR. Hos pasienter med livmorhalskreft har vi funnet signifikante inverse korrelasjoner for SUV og ADC som kan spille en viktig rolle for ytterligere svulst karakterisering og terapi beslutninger
Citation. Brandmaier P, Purz S, Bremicker K, Höckel M, Barthel H , Kluge R, et al. (2015) Samtidig [
18F] FDG-PET /MR: Korrelasjon av Tilsynelatende Diffusion Coefficient (ADC) og Standardisert Opptak Value (SUV) i grunnTilbakeVendEnde livmorhalskreft. PLoS ONE 10 (11): e0141684. doi: 10,1371 /journal.pone.0141684
Redaktør: Tone Frost Bathen, Norsk teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), NORGE
mottatt: 07.04.2015; Godkjent: 12 oktober 2015; Publisert: 09.11.2015
Copyright: © 2015 Brandmaier 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
Data Tilgjengelighet: All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter filer
finansiering:.. forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
Konkurrerende interesser: forfatterne H. Barthel og O. Sabri mottatt høyttaler honorarer og reiseutgifter fra Siemens Health relatert til foredrag om PET /MR, men dette endrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer. Bortsett fra dette alle andre forfattere erklærer ingen interessekonflikt.
Key Point en
Denne studien undersøker sammenhengen av funksjonelle parametere i en samtidig PET /MR.
Key Point 2
Vi fant signifikant invers korrelasjon mellom ADC og SUV i livmorhalskreft som kan øke kunnskapen om tumorbiologi.
Innledning
Ifølge globale kreft statistikk, er livmorhalskreft en av de hyppigste kreftformer diagnostisert hos kvinner [1]. Grundige kliniske undersøkelser og en presis første oppsetning er obligatoriske for å vurdere lokal svulst forlengelse og mulig lymfeknute infiltrasjon. Foreløpig er sofistikert rutinemessig klinisk bilde å iscenesette livmorhalskreftpasienter primært utføres med høy oppløsning bekken magnetisk resonans imaging (MRI). Ifølge European Society for Medical Oncology (ESMO) retningslinjer [2], positronemisjonstomografi (PET) er en tilstrekkelig verktøy med høy sensitivitet og spesifisitet til nøyaktig avgrense omfanget av sykdom, spesielt i lymfeknuter som ikke er makroskopisk utvidet og i fjerne områder. Både PET og MR gi funksjonelle parametere: standardiserte opptak verdi (SUV) for glukose metabolisme fra PET og tydelig diffusjonskoeffisienten (ADC) målt med diffusjon vektet imaging (DWI) for Brownske bevegelser av vannmolekyler i MR. Disse målingene og quantificiation av sin sammenheng kan legge verdifull informasjon om tumorbiologi, noe som kan bidra til en mer sofistikert svulst karakterisering og til slutt kan føre til en «skreddersydd» terapi tilnærming ved å estimere respons atferd.
Måling av SUV er ofte brukt som en semi-kvantitativ avlesning av
18F-FDG-opptaket for å supplere visuell tolkning av PET-bildene. For eksempel er det beskrevet å være korrelert med histopatologiske karakter, tumor cellularitet og proliferativ aktivitet i sarkomer [3]. Når det gjelder livmorhalskreft korrelasjon med tumor aggressivitet og prognose er rapportert i litteraturen [4,5].
I dag DWI i MRI tjener som et lovende verktøy for vurdering og analyse av cellularitet og diskriminering av terapi respondere i en rekke ondartet svulst enheter [6,7,8]
Avhengig av graden av differensiering, har en statistisk signifikant forskjell mellom de adjutanter av brønn /moderat differensiert (G1 /2) svulster og dårlig differensiert (G3) svulster blitt beskrevet i tidligere arbeider [9, 10].
Men det er en pågående uenighet om korrelasjonen av de funksjonelle parametre SUV og ADC. Dette er som noen grupper rapporterte en invers korrelasjon, f.eks i hode og nakke plateepitelkarsinom [11]. Andre data, f.eks av brystkreft eller hode og hals kreftpasienter, beskrive ADC og SUV som selvstendige biomarkører [12,13] i ikke-samtidige bilde miljøer. For livmorhalskreft, første integrerte PET /MR resultater i 19 pasienter nylig publisert av Grueneisen et al. viste en signifikant og sterk invers korrelasjon mellom SUV og ADC i primærsvulster og tilhørende primære lymfeknutemetastaser, men ikke i stadig tilbakevendende tumorlesjoner [14].
I forhold til PET /CT samtidig PET /MR tilbyr en ny kvaliteten på hybrid kreft bildebehandling ved å gi metabolske og høy oppløsning anatomisk avbildning med utmerket bløtvev kontrast. Målet med denne studien var å analysere en mulig korrelasjon på SUVer og ADC verdier hentet fra samtidige PET /MR i et større og som sådan mer representativ populasjon av pasienter med primær og tilbakevendende svulster i livmorhalsen.
Materialer og metoder
Denne prospektive studien ble godkjent av den lokale etikkutvalg (Ethic Komiteen det medisinske fakultet, Universitetet i Leipzig, Käthe-Kollwitz-Street 82, 04109 Leipzig, Tyskland) og alle pasienter ga skriftlig informert samtykke.
a) pasienter
hele 31 pasienter (range: 33-78y, gjennomsnitt ± sD: 55 ± 13.7y) med primær (n = 14), eller tilbakevendende (n = 17 ) livmorhalskreft ble undersøkt ved anvendelse av en hel-legeme PET /MR-protokollen over en periode på to år. Før PET /MR, alle pasienter gjennomgikk en grundig klinisk undersøkelse av en erfaren gynekolog. Alle tumorer ble histologisk klassifisert via svulst biopsi eller intraoperativ sampling (plateepitelkarsinom pasienter n = 25; adeno karsinom n = 4; nevroendokrine svulster n = 2).
b) Whole-body PET /MR
Den samtidige PET /MR system (Magnetom Biograph MMR-Biograph, Siemens Health Sector, Erlangen, Tyskland) som brukes i denne studien omfatter en 3T hele kroppen skanner og en PET-skanner.
hele kroppen samtidig PET /MR-undersøkelse ble utført fra hodeskallen til øvre del av låret med 5 minutter per seng posisjon (hode, hals, bryst, mage, bekken, lår) med samtidig image oppkjøpet. PET-bilder ble rekonstruert ved hjelp av iterative bestilt undergruppe forventning maksime algoritme med 3 iterasjoner og 21 undergrupper, en Gaussian filter med 4 mm bredde på halv maksimum (FWHM), og en 256 x 256 bildematrise. Demping korrigering av PET data ble utført ved hjelp av en fire-vev (fett, bløtvev, air, bakgrunn) modell demping kartet som ble generert fra en Dixon-Vibe MR sekvens [15].
Bilde oppkjøpet startet på gjennomsnittlig 130 minutter etter intravenøs administrering av en kroppsvekt tilpasset dose på
18F-FDG (4 MBq /kg, 192-442 MBq, middelverdi ± SA: 309 ± 70,32 MBq) etter en fasteperiode på minst 6 timer.
for hele kroppen MR følgende spesielt utformet spoler for PET /MR ble brukt: En ryggrad spole og fire karosseri array-spoler ble plassert på pasienten fra kneet til brystet, sengen posisjoner for hode og nakke avbildning ble dekket ved hjelp av en dedikert hode /nakke coil. For prosessuelle planlegging gradient-ekko (GRE) kurs- skanner ble brukt. I hvert PET seng posisjon, ble følgende fire MR sekvenser målt fortløpende i fri pust (åndedretts utløsende ble bare brukt for sekvensene i mage sengen stilling):
T1W 3D GRE (Dixon-VIBE). Dette obligatorisk sekvens brukes for demping korrigering av PET-bilder (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, oppkjøpet tid 00:19 min /seng posisjon.)
T2w single-shot rask spin ekko (HASTE). For avgrensning av anatomi og patologiske (tverrgående, 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, oppkjøp tid 00:32 min /seng posisjon).
Diffusion vektet echoplanar imaging (EPI-DWI). For påvisning av begrenset diffusjon (monopolar sekvens). B-verdier på 0 og 800 mm /s² ble brukt med diffusjon-sensibiliserende gradienter anvendt i alle tre ortogonale retninger (tverrgående, TR 6800 ms, TE 73 ms, 30 stykker, Slice tykkelse 6mm, FoV 450 x 450, voxel størrelse 3,1 x 1,6 x 5,0 mm, oppkjøp tid 01:15 min /seng posisjon).
T2w-fett trykkes inversjon recovery (TIRM). Som dagens standard i hele kroppen MR-baserte 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, oppkjøp tid 01:00 min /seng posisjon).
med sekvensene beskrevet, ble en kombinert samtidig hele kroppen PET /MR gjennomføres innenfor et gjennomsnitt på 30 minutter eksamenstid. I tillegg utførte vi dedikerte høyoppløselige bekken MR-sekvenser til å vurdere anatomiske detaljer og lokale tumor spredning. Imidlertid ble disse sekvensene ikke brukes for bildeanalyse eller kvantifisering av SUV eller ADC.
c) Bildeanalyse
En erfaren radiologiske (6 års erfaring i gynekologisk imaging) og nukleærmedisin leser (7 års erfaring i onkologisk bildetolkning) analyserte bildene ved hjelp av dedikerte visningsprogramvare (Syngo.via
®, Siemens, Health Sector, Erlangen, Tyskland). Lesjoner med fokus opptak større enn den omkringliggende vev (basert på visuell kvalitativ analyse) ble ansett som mistenkelig for malignitet (Fig 1).
Pre-operativ samtidig
18F-FDG-PET /MR (A) og T2-vektet MR (B) viser en hypermetabolsk venstre paraaortal metastastic lymfeknute (pil) med tilsvarende diffusjon-begrensning i DWI (C) og ADC-kartet (D).
i 22 pasienter vi kunne identifisere flere tumor mistenkelig lesjoner. Men vi bare inkludert tumorlesjoner, som kan påvises i begge modaliteter (SUV /ADC). Lesjoner som bare kunne oppdages i en avbildningsfunksjonalitet eller var for liten for pålitelige ADC målinger ( 5mm) ble ikke eksplisitt dokumentert, så uttalelser om interobserver avtalen ikke kan gjøres. Påvisning av mistenkelige lymfeknuter ble i hovedsak gjennomført via imaging (MR PET-CT eller PET /MR.) I henhold til FDG-opptak, størrelse ( 10 mm), rund form eller synlig nekrose. For å bestemme SUV
max og SUV
mener, marginer tumorlesjoner ble identifisert i MR-bilder (T2 sekvens) og et volum av interesse (VOI) ble plassert i demping korrigert PET datasett rundt svulsten (SUVmax terskel 40%). Region interesser (ROI) ble deretter manuelt plassert en hver skive i tilsvarende ADC kartet ved radiologisk leseren (fig 2). For å sikre riktig plassering av ROI, identifikasjon av tumoren lesjonen ble først gjennomført i et smeltet PET /T2w-hastverk sekvens som definerer mållesjoner med høy FDG-opptak. Men analysere små lesjoner ( 10mm) ble gjennomført via manuell justering av kantet Rois, som volumet baserte metoden ikke kunne brukes tilstrekkelig her. I noen tilfeller kan imidlertid mindre manuelle justeringer (på grunn av subtile misregistrations mellom PET og ADC) måtte bli utført for å sikre en optimal ROI plassering for ADC målingen. Som tidligere beskrevet i litteraturen, de viktigste faktorene for forskyvning i ekko-planar bildesekvenser er virvelstrøm-indusert bildeforvrengning og ulineariteter på graderingen spoler [16].
lesjon deteksjon og definisjon av tumoravgrensninger (pil ) av primær livmorhalskreft i smeltet PET /MR T2 -HASTE-sekvens (A). Manuell plassering av en mangekantet VOI i demping korrigert PET-bilder (B). ROI justering av manuell segmentering på (C) den tilsvarende MR ADC-kartet.
For å undersøke en mulig sammenheng mellom SUV og ADC verdier, ADC kartene ble generert av skannerprogramvaren (syngo.via, Siemens, Erlangen, Tyskland) ved hjelp av to b-verdier (b = 0 s /mm2, B = 800 s /mm2). Følgende parametre ble definert: ADC
betyr som gjennomsnittet ADC verdi for alle lydelementer i hvert analysert lesjon og minimum ADC (ADC
min) som laveste ADC verdi blant alle. For PET maksimal SUV (SUV
max) og bety SUV (SUV
mean) ble registrert for alle tumorlesjoner.
d) statistikker
Statistisk analyse ble utført ved hjelp av IBM SPSS 20
™ (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Data er presentert som gjennomsnitt +/- standard avvik (SD). Beskrivende analyse ble brukt for SUV
max, SUV
mean, ADC
betyr og ADC
min av primær eller tilbakevendende svulst vev og /eller lymfeknuter /metastase separat. For å estimere en sammenheng mellom ADC og SUV korrelasjons parene ble analysert ved hjelp av Pearsons korrelasjon test. Ifølge klassifiseringssystemet levert av salkin, r verdier mellom 0,8-1,0 representerer en meget sterk korrelasjon, mellom 0,6 og 0,8 en sterk sammenheng mellom 0,4 og 0,6 en moderat korrelasjon og mellom 0,2 og 0,4 en svak korrelasjon. Verdier mellom 0,0 og 0,2 er klassifisert som viser en svak eller ingen forbindelse [17]. P-verdier
≤
0,05 ble ansett som statistisk signifikant.
Resultater
Alle 31 pasienter fullførte de hele kroppen PET /MR undersøkelser uten noen relevante bivirkninger i en passende eksamenstid på 30 minutter i gjennomsnitt for hele kroppen bildebehandling. Totalt 92 til kreft ble oppdaget ved samtidig PET /MR: primære tumorer (n = 14), primær metastase (n = 29 lymfeknuter) tilbakevendende tumorer (n = 14) eller tilbakevendende metastase (n = 35; 34 lymfeknuter og en levermetastaser). Verdier for SUV og ADC (se S1 fil) av disse lesjonene er vist i figurene henholdsvis 3 og 4. For primærsvulster, middelverdier var 24,8 ± 14,2 for SUV
max og 13,1 ± 8,7 for SUV
mener, for primær metastaser 13,5 ± 6,6 for SUV
max og 8,0 ± 4,3 for SUV
mener, for tilbakevendende svulster 17,4 ± 5,7 for SUV
max og 10,0 ± 3,5 for SUV
betyr og for residiverende metastase 14,5 ± 5,8 for SUV
max og 8,3 ± 3,6 for SUV
mener. Det var en signifikant forskjell mellom SUVmax av primære svulster og SUVmax av tilbakevendende svulster
(p. 0
05)
men ikke mellom primære og tilbakevendende metastaser
(p = 0
.
39)
.
Vurdering av ADC i primære svulster viste verdier på 0,62 ± 0,17 x 10
-3 mm /s² for ADC
min og 1,02 ± 0,14 x 10
-3 mm /s² for ADC
mener. I primære metastaser verdiene utgjorde 0,64 ± 0,16 x 10
-3 mm /s² for ADC
min og 1,22 ± 0,24 x 10
-3 mm /s² for ADC
mener. Analyse av ADC parametere for tilbakevendende svulster viste gjennomsnittsverdier 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
bety mens tilbakevendende metastatisk sykdom viste verdier 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
mener. Totalt var det ingen signifikant forskjell mellom ADC verdier av primær eller tilbakevendende sykdom.
korrelasjonsanalyse viste en moderat signifikant invers korrelasjon i primærsvulster (se figur 5) for SUV
max versus ADC
min ( r = -0,532,
p = 0
.
05
). Sammenhengen mellom SUV
bety versus ADC
min (se figur 5), SUV
bety versus ADC
betyr og SUV
max versus ADC
mener savnet betydningen terskelen og viste svak korrelasjoner (r = -0,497,
p = 0
07;… r = -0
011
,
p = 0
09;. r = 0
077
,
p = 0
79
).. Primær metastase viste svake inverse korrelasjoner for SUV
max og ADC
min (r = -0,362,
p = 0
.
05
, se figur 6) og moderate korrelasjoner for SUV
betyr og ADC
min (r = -0,403,
p = 0
.
03
, se figur 6) -ingen invers korrelasjon ble funnet for SUV
mener versus ADC
betyr og SUV
max versus ADC
mean (r = 0,209
p
= 0,28; r = 0,224,
p
= 0,243).
i tilbakevendende lokale tumor områder vi funnet sterke sammenhenger for SUV
max versus ADC
min (r = -0,747,
p = 0
.
002
, se figur 7) og mellom SUV
betyr og ADC
min (r = -. 0,773,
p = 0
001
, se figur 7) . Svake, ikke-signifikant korrelasjon ble funnet for SUV
bety versus ADC
betyr og SUV
max versus ADC
mean (r = -0,391
p
= 0,16, r = – 0.352
p
= 0,22)
I tilbakevendende metastaser, SUV
max og SUV
mean viste ingen invers korrelasjon med ADC
min (r =. – 0,46,
p = 0
.
79 Hotell og r = + 0,81,
p = 0
.
65
, grafer ikke vist) og heller ikke med ADC
mean (r = 0,20 r = 0,229;
p
= 0,25
p
= 0,19)
Diskusjoner
med den siste utviklingen av. integrert PET /MR-skannere, nye muligheter for kvantitativ molekylær avbildning har dukket opp. PET /MR muliggjør multimodal analyse av samtidig ervervet funksjonelle parametre som kan bidra til en mer sofistikert karakterisering av tumorbiologi, og kan også bidra til å identifisere markører for å forutsi respons på behandling [18, 19].
Integrering av DWI inn diagnostisk MR ble opprinnelig brukt for hjerneslag deteksjon [20]. DWI gir herved verdifull informasjon om Brownske bevegelser av vannmolekyler (diffusjon). Kvantitative ADC-verdier har vist seg å være negativt korrelert med celledannelse, hvilket ga lavere ADC-verdier for forskjellige maligniteter i forhold til omgivende friske, inflammatorisk eller arrvev [21, 22]. I lys av det, kan kvantifisering og vurdering av ADC bli et verdifullt verktøy for svulst avgrensing, tumor karakterisering og evaluering av behandling respons [6, 9].
[
18F-] FDG opptak korrelerer med antall levedyktige kreftceller og den resulterende semi-kvantitativ read-out parameter SUV fungerer som en sentral aktør i onkologisk bildediagnostikk som det er den viktigste ikke-invasiv tilnærming til å kvantifisere glukosemetabolismen. I mange kreftformer,
18F-FDG-PET er et nyttig verktøy for å forutsi tidlig respons på behandling. En normalisering av patologisk innledende
18F-FDG opptak og en signifikant SUV-reduksjon, henholdsvis på et tidlig stadium av behandlingen er forbundet med en utmerket prognose og kan bidra til å identifisere pasienter som kan dra nytte av nedtrappingen av antineoplastisk terapi, f.eks i lymfom og non-small-lungekreft [23,24,25].
Både ADC avledet av DWI og SUV fra [
18 F-] FDG PET er beskrevet å være nyttige parametere for karakterisering av tumorlesjoner og for vurdering av behandlingsrespons [26]. Men fordelen med å bruke begge parametrene komplementære i diagnostisering av ondartede svulster og for respons vurderingen, er fortsatt uklart.
I vår studie, individuell vurdering av [
18F] FDG SUVer viste signifikante forskjeller mellom primære svulster og primære metastaser. Kidd et al. [27] evaluert den prognostiske betydningen av SUV
max i bekken lymfeknutemetastaser hos pasienter med livmorhalskreft og funnet lignende resultater med høyere verdier for primærlivmorsvulster (gjennomsnittlig SUV
max = 14) i forhold til primær bekken lymfe metastaser (gjennomsnittlig SUV
max = 6,9). Videre SUV av bekken lymfeknutemetastaser ble funnet å være prediktiv for behandlingsrespons i den samme studien samt bekkenresidiv risiko og sykdomsspesifikk overlevelse hos pasienter med livmorhalskreft i løpet av en gjennomsnittlig oppfølgingstid på 18 måneder.
Kvantitativ analyse av ADC er utført i flere studier for karakterisering og behandlingsrespons vurdering i livmorhalskreft. Xue et al. [28] konkluderte med at ADC verdier er nyttig for å vurdere patologiske undergrupper og differensiere livmorhalskreft ved å vise signifikant forskjellige verdier for ADC
betyr og ADC
min for adenokarsinomer, plateepitelkarsinom eller dårlig differensierte svulster. En annen uni modal MRI studie håndtere verdien av DWI i diagnostisering av lymfeknutemetastaser hos pasienter med livmorhalskreft [29] viste en statistisk signifikant forskjell i ADC
betyr og ADC
min mellom metastatisk og ikke-metastatisk lymfe noder. I vår studie kunne vi ikke finne signifikante forskjeller mellom ADC verdier av primære /tilbakevendende svulster i forhold til primær /tilbakevendende metastaser.
Vår studie viste en invers korrelasjon mellom SUV og ADC verdier i grunnskolen og tilbakevendende svulster. Dette hoved studien funn i den største kohort av livmorhalskreftpasienter så langt avbildes ved integrert PET /MR støtter teorien om redusert ADC verdier som indikerer økt cellularity [9]. Lignende funn [5] viser at en økt FDG opptak korrelerer også med høy cellularitet av levedyktige kreftceller og stoffskiftet høyt vev. Når det gjelder generell korrelasjon mellom disse to forskjellige parametre, beskriver eksisterende litteratur inhomogene resultater for non-samtidig bildeoverføring med PET /CT og frittstående MR for vurdering av absolutt SUV
max /mener og ADC
min /middelverdier [30 , 1. 3]. Imidlertid, Ho et al. [30] viste en betydelig invers korrelasjon mellom rADC
min, som er den relative ADC definert av ADC
min /ADC
mener, og SUV
max i primær livmorhalskreft med sekvensiell PET /CT og MR. I en studie utført av Nakajo et al. [31], 44 pasienter med brystkreft fikk preoperativ PET /CT og MR (inkludert DWI) innenfor et gjennomsnitt på 17 dager mellom begge. SUV
max og ADC (r = -0,486, p = 0,001) var signifikant assosiert med histologisk grad, lymfeknutestatus og vaskulær invasjon. I en annen studie av Mori et al. [32], ble totalt 104 pasienter med maligne lunge knuter undersøkt av PET /CT og MR innen en to-ukers periode viser en invers korrelasjon mellom SUV
max og ADC
min. I motsetning til disse resultatene, andre data for brystkreftpasienter undersøkt med PET /CT og MR viser bare en svak, ikke-signifikant invers assosiasjon [33]. For hode og nakke svulster, Varoquaux et al. [13] beskrevet ADC og SUV som uavhengige biomarkører. I motsetning til disse studiene, i vårt studium SUV og ADC ble bestemt samtidig med en integrert PET /MR noe som resulterer i reduserte registreringsartifakter på grunn av et nøyaktig bilde fusjon. Nylig publiserte data om sammenhengen av ADC og SUV i samtidige PET /MR avbildning viser signifikant invers korrelasjon mellom ADC
betyr og SUV
max i ikke-småcellet lungekreft [34, 35] og en invers korrelasjon mellom SUV
max og ADC
min hos en pasient kohort av 19 kvinner som lider av livmorhalskreft [14]. Sammenlignet med den sistnevnte studien våre resultater tyder på nesten tilsvarende sammenhenger mellom SUV og ADC av pasienter med livmorhals karsinomer og FDG-ivrige lymfeknuter. Dette var selv om ADC kvantifisering er kjent for å være utsatt for fysiske forandringer, avhengig av valg av b-verdier, som var litt forskjellige i den ovenfor angitte studie [14]. I forhold til den ovennevnte studie av Ho et al. [30], hvor bare rSUV og rADC syntes å korrelere omvendt, fant vi en direkte invers korrelasjon mellom SUV og ADC. Demonstrere en samlet invers korrelasjon fant vi de høyeste korrelasjonskoeffisientene for SUV
max vs. ADC
min og SUV
bety vs. ADC
min for tilbakevendende livmorhalskreft og svakere foreninger for primærlivmorhalskreft nettsteder. Disse funnene kan tyde forskjellene innen genomisk profilen til primær og tilbakevendende livmorhalskreft. Som beskrevet av Martin et al. [36] og Hagemann et al. [37] genomisk profilering og identifisering av ulike biomarkører er viktig å forstå patogenesen av livmorhalskreft. Hagemann et al. prøvde å identifisere i begge, lymfeknutemikrometastaser og tilbakevendende livmorsvulster opp- eller nedregulert gener involvert i flere molekylære stier som angiogenese, onkogene trasé, DNA-reparasjonsmekanismer, migrasjon, celleproliferasjon og apoptose. Forfatterne beskrevet, at i lymfeknutemikrometastaser fleste genene ble nedregulert eller viste uttrykk lik nivåene som finnes i matchet primære livmorhalskreft. I tilbakevendende kreft, ble nesten alle genene oppregulert minst to ganger sammenlignet til de ekspresjonsprofiler av primære tumorer cervikale, ifølge forfatterne muligens reflekterende deres biologiske aggressiv oppførsel. Bare to gener, proapoptotiske genet BAX og tumorsuppressorgen APC er blitt funnet å være konsekvent nedregulert i lymfeknutemetastaser og tilbakevendende kreft i livmorhalsen [37]. Når det gjelder våre resultater, kan det hende at sterkere assosiasjon av glukosemetabolismen og cellularity i tilbakevendende livmorhalskreft sammenlignet med primærlivmorhalskreft også påvirkes av ulike nivåer av genekspresjon i flere molekylære stier.
Som også beskrevet av Vanderhoek et al. [38], ulike SUV-tiltak (SUVmax, SUVmean eller SUVpeak) vurdere ulike kreft egenskaper. SUVmax måler tumor-regionen i mest intense metabolisme, mens SUVmean vurderer generell metabolisme i tumoren. Som svulster har en tendens til å være heterogene, gjennomsnittlig metabolisme og også gjennomsnittlig respons på behandling av hele svulsten kan være forskjellig fra metabolismen av en bestemt delområde innen svulsten.
Vurdering av tumor egenskaper og behandlingsrespons ved bruk av flere SUV-tiltak kan tilby en mer komplett svulst karakterisering. Videre kan en kombinasjon av SUV tiltak gi en mer detaljert svulst karakterisering.
SUVmean er beskrevet å ha bedre reproduserbarhet enn SUVmax, som trolig gir et mindre nøyaktig resultat siden SUVmax er bare en enkelt voxel-avledet verdi. Når det gjelder våre resultater, kan det hende at demonstrerte signifikant invers korrelasjon mellom SUVmax og ADCmin i primærlivmorhalskreft (uten en signifikant sammenheng mellom SUVmean og ADCmin) ikke være så robust som signifikant invers korrelasjon av begge, SUVmax og ADCmin og SUVmean og ADCmin i primærmetastaser .
Denne studien har begrensninger som kan ha påvirket resultatene. En direkte histopatologiske eller immunhistokjemi korrelasjon ble ikke utført, men muligens vil gi enda dypere innsikt i tumor spredning og dermed korrelasjonen av multifunksjonelle PET /MR parametere. En annen begrensning er at kun lesjoner var inkludert som kan påvises på begge behandlingsmåter. Men som vi ønsket å undersøke en mulig sammenheng av disse parameterne i en simultan hybrid system vi trengte for å inkludere bare lesjon synlig i begge modaliteter. Videre, på grunn utførelsen av PET /CT før PET /MR i vår pasient kohort, gjennomsnittlig opptak tid for FDG PET /MR er ca 130 minutter, noe som trolig kunne påvirke SUV målinger.
Konklusjon
den aktuelle studien viser muligheten for en rask, pålitelig og samtidig måling av SUV og ADC verdier i et integrert PET /MR. Vi fant signifikant invers korrelasjon mellom SUV og ADC verdier hos pasienter med primær eller tilbakevendende livmorhalskreft og metastaser. Korrelasjonen av disse parametrene kan bidra til en mer sofistikert karakterisering av tumorbiologi i livmorhalskreft.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 fil. . Datablad som inneholder saksdokumenter for ADC og SUV
doi: 10,1371 /journal.pone.0141684.s001 plakater (XLS)
