Αφηρημένο

Στόχος

Για να καταδειχθεί η σκοπιμότητα της ταυτόχρονης απόκτησης

18F-FDG-PET, διάχυση-weighted imaging (DWI) και Τ1-σταθμισμένη δυναμική αντίθεση με ενισχυμένη MRI (T1w-DCE) σε ένα ολοκληρωμένο ταυτόχρονη PET /MRI σε ασθενείς με κεφαλής και του τραχήλου από πλακώδες επιθήλιο καρκίνο (HNSCC) και να διερευνήσει πιθανές συσχετίσεις μεταξύ αυτών των παραμέτρων.

Μέθοδοι

17 ασθενείς που είχαν δοθεί ενημερωμένη συγκατάθεση (15 αρσενικά, 2 θηλυκά) με βιοψία HNSCC υποβλήθηκαν σε ταυτόχρονη

18F-FDG-PET /MRI συμπεριλαμβανομένων DWI και T1w-DCE. SUV

max, SUV

μέση, ADC

σημαίνει, ADC

min και

K

trans,

k

ep και

ν

e μετρήθηκαν για κάθε όγκου και συσχετίζεται με τη χρήση ρ του Spearman.

Αποτελέσματα

Σημαντικές συσχετίσεις παρατηρήθηκαν μεταξύ SUV

σημαίνει και

Κ

trans (ρ = 0,43? p ≤ 0,05)? SUV

σημαίνει και

k

ep (ρ = 0,44? P ≤ 0,05)?

K

trans και

k

ep (ρ = 0,53? P ≤ 0,05)? και μεταξύ των

k

ep και

ν

ε (ρ = -0,74? p ≤ 0,01). Υπήρχε μια τάση προς τη στατιστική σημαντικότητα όταν συσχετίζοντας SUV

max και ADC

λεπτά (ρ = -0,35? p = 0,08)? SUV

max και

K

trans (ρ = 0,37? P = 0,07)? SUV

max και

k

ep (ρ = 0,39? P = 0,06)? και ADC

σημαίνει και

ν

ε. (ρ = 0.4? p = 0.06)

Συμπέρασμα

Ταυτόχρονη

18F-FDG-PET /MRI συμπεριλαμβανομένων DWI και T1w-DCE σε ασθενείς με HNSCC είναι εφικτή και επιτρέπει την απεικόνιση των πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων μεταξύ του μεταβολισμού της γλυκόζης, μικροκυκλοφορίας παραμέτρους και την κυτταρική πυκνότητα

Παράθεση:. Gawlitza M, Purz S, Kubiessa Κ, Boehm Α, Barthel Η, Kluge R, et al. (2015)

In Vivo

Συσχέτιση μεταβολισμός της γλυκόζης, η πυκνότητα των κυττάρων και μικροκυκλοφορίας παράμετροι σε ασθενείς με καρκίνο κεφαλής και τραχήλου: Αρχική Αποτελέσματα Χρησιμοποιώντας Ταυτόχρονη PET /MRI. PLoS ONE 10 (8): e0134749. doi: 10.1371 /journal.pone.0134749

Επιμέλεια: Zhuoli Zhang, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Ηνωμένες Πολιτείες |

Ελήφθη: 20 του Μάρτη 2015? Αποδεκτές: 30 του Ιούνη του 2015? Δημοσιεύθηκε: 13, Αυγούστου του 2015

Copyright: © 2015 Gawlitza et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα: Τα δεδομένα είναι διαθέσιμα από την ανώτερος συντάκτης (Patrick Stumpp, MD). Δεδομένου ότι αυτά είναι τα στοιχεία του ασθενούς, μπορούν να μεταφερθούν μόνο σε ανώνυμη μορφή μετά από έγκριση της Επιτροπής Δεοντολογίας της Λειψίας. Μόνο οι ερευνητές οι οποίοι πληρούν τα κριτήρια για την πρόσβαση σε εμπιστευτικά δεδομένα μπορεί να έχει πρόσβαση στα δεδομένα

Χρηματοδότηση: Η παρούσα μελέτη έχει λάβει χρηματοδότηση από το Γερμανικό Ίδρυμα Ερευνών (DFG – πρόγραμμα SA669 /9-1).. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου. Οι συγγραφείς «αναγνωρίζουν υποστήριξη από το Γερμανικό Ίδρυμα Ερευνών (DFG) και Universität Leipzig στο πλαίσιο του προγράμματος της Ανοικτής Πρόσβασης Εκδόσεις

Αντικρουόμενα συμφέροντα:. HB και OS έλαβαν αμοιβές ομιλητής και των εξόδων ταξιδίου από τον Τομέα Υγείας της Siemens που σχετίζονται με διαλέξεις για PET /MRI. Οι συγγραφείς επιβεβαιώνω ότι αυτό δεν μεταβάλλει την προσήλωσή τους στις PLoS ONE πολιτικές σχετικά με την κοινοχρησία δεδομένων και υλικών.

Εισαγωγή

18Fluor-fluorodesoxyglucose τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων σε συνδυασμό με μαγνητική τομογραφία (

18F-FDG-PET /MRI) φαίνεται να είναι μια πολλά υποσχόμενη τροπικότητα για την απεικόνιση της κεφαλής και ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα τραχήλου (HNSCC). Σε αυτόν τον τύπο κακοήθειας μια ακριβή διάγνωση της διείσδυσης των γύρω δομών είναι σημαντική για την τοπική σταδιοποίηση και για τη χειρουργική και την ακτινοθεραπεία σχεδιασμού [1-4]. Με την υψηλή αντίθεση μαλακών ιστών της μαγνητικής τομογραφίας και την ανώτερη ικανότητα του

18F-FDG-PET για την ανίχνευση ζωτικό ιστό του όγκου πριν από μορφολογικές αλλαγές, την έλευση των συνδυασμένων PET /MRI θα ανοίξει νέες προοπτικές στη μη επεμβατική απεικόνιση [3 ]. Ο συνδυασμός της ΡΕΤ με MRI ανοίγει επίσης επιλογές για την απόκτηση των πολυτροπικών παραμέτρους μοριακή απεικόνιση ταυτόχρονα. Αυτό μπορεί να συμβάλει σε μια πιο λεπτομερή χαρακτηρισμό των μοριακών διαδικασιών

in vivo

[5]. Αναφέρουμε για την πρώτη μελέτη στην οποία ο μεταβολισμός της γλυκόζης (που αξιολογήθηκε από

18F-FDG-PET), κυτταροβρίθεια όγκου (που μετράται με διάχυση-weighted imaging, DWI) και της μικροκυκλοφορίας των παραμέτρων (κατ ‘εκτίμηση από Τ1 δυναμική αντίθεση με ενισχυμένη MRI, T1w-DCE) ήταν ταυτόχρονα αποκτήθηκαν σε ασθενείς με HNSCC. Δεν είναι μόνο αυτές οι παράμετροι που είναι γνωστό ότι συσχετίζεται με μοριακούς δείκτες για την αγγειογένεση, πολλαπλασιασμό ή κυτταρική πυκνότητα [6-8]? πρώτα απ ‘όλα αυτά παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την πρόβλεψη της έκβασης του ασθενούς και την ανταπόκριση στη χημειοθεραπεία ή συνδυασμό ακτινοχημειοθεραπεία. Για το μέλλον, ο συνδυασμός αυτών των παραμέτρων μπορεί να διευκολύνει την περαιτέρω σχεδιασμό της θεραπείας και προγνωστική διαστρωμάτωση [9-12].

Υλικά και Μέθοδοι

Ασθενείς

Από τον Οκτώβριο του 2011 έως το Σεπτέμβριο 2013, 82 διαδοχικοί ασθενείς με υποψία κακοήθειας της κεφαλής και του τραχήλου ή καρκίνο αγνώστου πρωτοπαθούς με τραχηλική λεμφαδενοπάθεια είχαν προγραμματιστεί να υποβληθούν σε

18F-FDG-PET υπολογίζονται-τομογραφία (

18F-FDG-PET /CT) για σταδιοποίηση και το σχεδιασμό της θεραπείας και, χωρίς πρόσθετη ραδιοφάρμακο διοίκηση, μια ολοκληρωμένη ταυτόχρονη μελέτη PET /MRI. Η μελέτη αυτή IRB-εγκριθεί και όλοι οι ασθενείς έδωσαν γραπτή συγκατάθεση τους. Οι ασθενείς αναδρομικά περιλαμβάνονται στην παρούσα μελέτη, εφόσον πληρούνται τα ακόλουθα κριτήρια ένταξης: (α) εάν ένα de-novo ή επαναλαμβανόμενα HNSCC της ανώτερης αναπνευστικής οδού ήταν ιστοπαθολογικά αποδεικνύεται είτε με βιοψία είτε με εκτομή μετά απεικόνισης, (β) εάν ιστοπαθολογική έκθεση ήταν διαθέσιμη για ένα δείγμα που λαμβάνεται από την περιοχή που ήταν ύποπτα για όγκου σε απεικόνιση, (γ) εάν μια ειδική ταυτόχρονη PET /MRI του λαιμού, συμπεριλαμβανομένων T1w-DCE και DWI αλληλουχιών έγινε με επαρκή ποιότητα της εικόνας δεν νοθεύονται με αντικείμενα κίνησης? (Δ) εάν ένας όγκος ήταν delineable στις μελέτες απεικόνισης και (ε) αν δεν υπήρχε σε εξέλιξη (ραδιόφωνο) χημειοθεραπεία. Συνολικά, 17 ασθενείς πληρούσαν όλα τα κριτήρια ένταξης (βλέπε Εικόνα 1).

Η

προετοιμασία Imaging

Όλοι οι 17 ασθενείς υποβλήθηκαν σε

18F-FDG-PET /πρωτόκολλο CT σε ένα Siemens Βιογραφικό 16 PET /CT scanner και μια ταυτόχρονη ολόκληρο το σώμα PET /MR μετά από μια περίοδο νηστείας τουλάχιστον 6 ώρες. Σε 15 από 17 ασθενείς PET /CT παρουσιάστηκε για πρώτη φορά και στη συνέχεια PET /MRI, σε δύο ασθενείς PET /MRI πραγματοποιήθηκε πριν από την PET /CT οφείλεται σε οργανωτικούς λόγους. Η χορήγηση του

18F-FDG έγινε μια φορά και για τις δύο μελέτες, ανάλογα με το σωματικό βάρος (5 MBq /kg, το εύρος 205-396 MBq). Ένεση μέση πρόσληψη χρόνος ήταν 83 λεπτά (εύρος 60-120 λεπτά) για την πρώτη μελέτη απεικόνισης και 196 λεπτά (εύρος 150-260 λεπτά) για την δεύτερη μελέτη απεικόνισης.

PET /MRI σαρωτή

Όλες οι εξετάσεις που πραγματοποιήθηκαν σε ταυτόχρονη σαρωτή PET /MRI (Siemens Biograph mMR? Τομέα Υγείας της Siemens, Erlangen, Γερμανία). Το σύστημα αποτελείται από ένα δακτύλιο ανιχνευτή ΡΕΤ τοποθετημένο σε ένα 3.0T ολόκληρο το σώμα Τομογραφία μαγνητικού συντονισμού, με αποτέλεσμα ένα υβρίδιο απεικονιστή με διάμετρο οπής 60 cm και μήκος μαγνήτη 163 εκατοστά. Μέγιστη δύναμη κλίση αντιπροσωπεύει το 45 MT /m, ρυθμός σάρωσης για 200 Τ /m /s σε όλες τις τρεις χωρικές κατευθύνσεις. Ο δακτύλιος ανιχνευτή PET MRI συμβατές υλοποιείται στο εσωτερικό της οπής και αποτελείται από 56 LSO-APD (λουτέσιο κρυστάλλους oxyorthosilicate σπινθηρισμών σε συνδυασμό με φωτοδιόδους χιονοστιβάδας) ανιχνευτές μπλοκ με στοιχεία δακτυλίου 64 ανιχνευτή τοποθετημένο στην z-άξονα. Αυτό αποδίδει μια αξονική οπτικό πεδίο (FOV) περίπου 60 cm και FOV περίπου 26 cm σε z-κατεύθυνση. Το μέγιστο μήκος σάρωσης είναι περίπου 160 εκατοστά, χωρίς επανατοποθέτηση. Πιο λεπτομερείς περιγραφές των τεχνικών πτυχών περιγράφηκαν σε προηγούμενες δημοσιεύσεις [13,14].

Ταυτόχρονη PET /MRI πρωτόκολλο απεικόνισης

Οι ασθενείς τοποθετήθηκαν σε ύπτια θέση με τα χέρια τους δίπλα στον κορμό. PET /MRI πραγματοποιήθηκε σε δύο στάδια. Κατ ‘αρχάς, σε ολόκληρο το σώμα απεικόνισης χωρίς σκιαγραφικό μέσο διεξήχθη σε έξι θέσεις κρεβάτι (κεφάλι, το λαιμό, τον θώρακα, την κοιλιά, τη λεκάνη και εγγύς μηρούς) με στεφανιαία ακολουθία κλίσης-echo 3D-κωδικοποιημένα για διόρθωση εξασθένησης (Dixon-VIBE) που ακολουθείται από στεφανιαία Τ2 Turbo μεγέθους ανάκτησης αναστροφής (TIRM) και αξονική Τ2 μισό Fourier ηχώ μόνο βολή turbo σπιν (βιασύνη) σειρές, καθώς και αξονική echoplanar διάχυση απεικόνισης σταθμισμένες εικόνες (EPI-DWI) με β-τιμές 0 και 800. η ταυτόχρονη σε μαγνητική τομογραφία, η απόκτηση εικόνας PET διεξήχθη με 5 λεπτά από το χρόνο σάρωσης ανά θέση κρεβάτι.

Στη συνέχεια, ένα ειδικό PET /MRI του λαιμού, χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμένο κεφάλι και το λαιμό του πηνίου διεξήχθη, η οποία περιελάμβανε επίσης μια στεφανιαία Dixon -VIBE ακολουθία για διόρθωση εξασθένησης. Αυτό ακολουθήθηκε από την αξονική Τ1 turbo σπιν ηχούς (ΜΣΕ) και Τ2 ακολουθίες ΜΣΕ με λίπος καταστολή, μια στεφανιαία Τ2 TIRM και αξονική ακολουθία DWI-EPI με β-τιμές των 0 και 800 (TR /ΤΕ 8620 /73 ms, πάχος τομής 4 χιλιοστά, το μέγεθος voxel 3.2 x 2.6 x 4.0 mm³). Δυναμική απεικόνιση αυξημένης αντίθεσης εκτελέστηκε κατά τη διάρκεια της χορήγησης του 0,1 mmol Γαδοβουτρόλη ανά kg σωματικού βάρους (Gadovist, Bayer Healthcare, Leverkusen, Γερμανία) με ρυθμό 3 ml ανά δευτερόλεπτο και έκπλυση με 10 ml φυσιολογικού ορού χρησιμοποιώντας έναν εγχυτήρα ισχύος (Spectris Solaris, Medrad /Bayer Healthcare, Λεβερκούζεν, Γερμανία). T1w-DCE αποτελούνταν από 40 επόμενες σαρώσεις με διάρκεια από 6 δευτερόλεπτα (40 φέτες ανά σάρωση), ένας TR /ΤΕ 2,47 /0,97 ms, πάχος φέτας 5 mm, γωνία αναστροφή των 8 ° και μέγεθος voxel 1,2 x 1.0 x 5.0 mm³? η αίτηση αντίθεση ξεκίνησε μετά την πέμπτη σάρωση. Επιπλέον αξονικές και στεφανιαίες λιπαρά κορεσμένα Τ1 ακολουθίες ΜΣΕ και μια αξονική αντίθεση ενισχυμένη ακολουθία VIBE Τ1 διεξήχθησαν μετά την εφαρμογή αντίθεση. Συνολικά, η ειδική πρωτόκολλο λαιμός αντιπροσωπεύει περίπου 30 λεπτά από το χρόνο σάρωσης, στη διάρκεια της οποίας αφιερωμένη ΡΕΤ του λαιμού διεξήχθη για 10 λεπτά. εικόνες ΡΕΤ ανακατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας το επαναληπτικό αλγόριθμο παραγγείλει μεγιστοποίηση υποσύνολο προσδοκία με 3 επαναλήψεις και 21 υποσύνολα, ένα Gaussian φίλτρο με πλήρες πλάτος 3 mm στο μέγιστο ήμισυ (FWHM), και μία μήτρα εικόνας 256 x 256. διόρθωση Εξασθένηση των δεδομένων ΡΕΤ πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ένα τεσσάρων-ιστός (λίπος, μαλακού ιστού, αέρας, φόντο) μοντέλο εξασθένηση χάρτης που δημιουργήθηκε από μια αλληλουχία Dixon-Vibe MR. Μια ειδική περιγραφή ενός τυπικού πρωτοκόλλου απεικόνισης, συμπεριλαμβανομένου του πλήρες σύνολο των παραμέτρων ακολουθία δημοσιεύθηκε πρόσφατα [1].

Ανάλυση εικόνας

σύνολα δεδομένων PET εξετάστηκαν σε εμπορικά διαθέσιμη θέση εργασίας (χρησιμοποιώντας syngo. Via, Τομέας Υγείας της Siemens, Erlangen, Γερμανία) με έναν κάτοικο στη διαγνωστική ακτινολογία με 4 χρόνια και μια σκάφους επικυρωμένο πυρηνικής ιατρικής γιατρό με 7 χρόνια εμπειρίας στο κεφάλι και το λαιμό CT, MR και PET /CT απεικόνιση. Για όλους τους όγκους, μέση και μέγιστη τυποποιημένες τιμές πρόσληψης (SUV) αναλύθηκαν στο σύνολο δεδομένων PET του λαιμού με τον ιατρό πυρηνικής ιατρικής σχεδίαζε ένα όγκο isocontour ενδιαφέροντος (VOI) γύρω από τον όγκο (SUV

max όριο 40%). εικόνες

T1w-DCE υπέστησαν επεξεργασία με ένα εμπορικά διαθέσιμο ενότητα λογισμικού για την εκτίμηση αιμάτωση των ιστών (Tissue 4D, η Siemens Medical Systems, Erlangen, Germany) όπως περιγράφεται προηγουμένως [15]. Το λογισμικό προσφέρει μια προσέγγιση που βασίζεται πληθυσμό για τη λειτουργία αρτηριακής εισόδου (ΟΕΕ) και η καλύτερη από τις τρεις διαθέσιμες επιλογές ΟΕΕ-επιλέχθηκε σύμφωνα με το αποτέλεσμα της chi2 παραμέτρων, το οποίο χρησιμεύει ως μέτρο σφάλματος για το μοντέλο ταιριάζει. Μετά την κλιμάκωση του ΟΕΕ σε σχέση με τη δόση γαδολίνιο και μοντελοποίηση είναι από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο διεκθετικό από Tofts και Kermode [16], οι φαρμακοκινητικές παράμετροι

K

trans,

k

ep και

ν

e υπολογίστηκαν. Σε αυτό το μοντέλο δύο διαμερισμάτων, η συνεχής μεταφορά όγκος

K

trans εκτιμήσεις η διάχυση του μέσου αντίθεσης από το πλάσμα μέσω του τοιχώματος του αγγείου μέσα στο διάμεσο χώρο, αντιπροσωπεύοντας έτσι διαπερατότητα σκάφος.

ν

e εκφράζει τον όγκο του εξωαγγειακό εξωκυττάριο χώρο διαρροής (ΕΣΑ).

k

ep είναι μια παράμετρος για τη διάχυση του σκιαγραφικού μέσου από την ΕΣΑ πίσω στο πλάσμα. Είναι σε στενή σχέση με το

K

trans και

ν

e και υπολογίζεται από τον τύπο

k

ep =

Κ

trans x

ν

e

-1. Η βασική ιδέα αυτών των παραμέτρων και την εφαρμογή τους σε ασθενείς με HNSCC περιγράφεται με μεγαλύτερη λεπτομέρεια σε άλλες δημοσιεύσεις [15,17]. Για κάθε ασθενή, αυτές οι τέσσερις χάρτες παραμέτρων προβάλλονταν πάνω στα λιπαρά κατασταλεί ακολουθίες ΜΣΕ Τ2 και ο ακτινολόγος οριοθετείται τον όγκο με το χέρι σε κάθε φέτα, ως αποτέλεσμα μέσες τιμές των

K

trans,

k

ep και

ν

e μέσο όρο για την πλήρη όγκο. Προσοχή δόθηκε να μην περιλαμβάνουν περιοχές του ακαθάριστου νέκρωση ή μεγάλα σκάφη τροφοδοσίας κοντά στο ROI.

DWI εικόνες μεταφέρθηκαν σε έναν επιτραπέζιο υπολογιστή με λειτουργικό σύστημα Mac OS X (Apple, Cupertino, California, USA) και ένα open-source πρόγραμμα προβολής DICOM δωρεάν 4D (Osirix, Pixmeo, Γενεύη Ελβετία) [18]. ROI είχαν χειροκίνητα χαράσσεται επί της εμφανούς συντελεστή διάχυσης (ADC) χαρτογραφεί κατά μήκος του περιγράμματος του όγκου σε κάθε φέτα σε γνωστικές σύντηξη με τα πλήρη MRI και ΡΕΤ συνόλων δεδομένων? σημαίνει και ελάχιστες τιμές ADC (ADC

σημαίνει και ADC

min) στη συνέχεια ο μέσος όρος για το σύνολο του όγκου του όγκου. Και πάλι, νεκρωτικές περιοχές όγκων που δεν πρέπει να συμπεριληφθεί στο ROI. Ένα παράδειγμα των συνδυασμένων χάρτες μοριακών παραμέτρων απεικονίζεται στο Σχήμα 2.

Σημειώστε το δευτερεύον καρκίνωμα πλακωδών κυττάρων αποδεδειγμένο με βιοψία της βάσης της γλώσσας στη δεξιά πλευρά. 23 μήνες πριν ο ασθενής λειτουργεί σε πλακώδες καρκίνωμα του μαλακή υπερώα στην ίδια πλευρά.

Η

Η στατιστική ανάλυση

Η στατιστική ανάλυση και γραφικά δημιουργία έγινε με το SPSS 20 (IBM SPSS Statistics, Armonk, New York, USA). Οι τιμές παρουσιάζονται ως μέση τιμή ± τυπική απόκλιση (SD). σύγκριση Μέση τιμή διεξήχθη χρησιμοποιώντας το Mann-Whitney test-U. μη-παραμετρικές συντελεστές συσχέτισης βαθμού Spearman ποσό που υπολογίστηκαν μεταξύ των παραμέτρων DCE, SUV

max, SUV

μέση, ADC

σημαίνει και ADC

min. επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε στο p ≤ 0.05.

Από τους 17 ασθενείς, 15 ήταν

Αποτελέσματα

αρσενικά και 2 θηλυκά. Η μέση ηλικία ήταν 57,7 ± 7,3 χρόνια (εύρος 49-79 έτη). Οι όγκοι 11 πρωτογενείς καρκίνους και 6 επαναλαμβανόμενες καρκίνων, που βρίσκεται στη στοματική κοιλότητα (n = 4), στον στοματοφάρυγγα (n = 8) ή στην υποφάρυγγα και λάρυγγα (n = 5). Σε ασθενείς με υποτροπιάζοντα HNSCC, ο μέσος χρόνος από το τέλος της θεραπείας για τη διάγνωση της επαναλαμβανόμενων καρκινώματος ήταν 46 μήνες (εύρος από 12 έως 120 μήνες). Τα ασθενή και του όγκου χαρακτηριστικά που φαίνονται στον Πίνακα 1, οι λειτουργικές παραμέτρους απεικόνισης της ομάδας μας των ασθενών παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.

Η

Σημαντικές συσχετίσεις παρατηρήθηκαν μεταξύ SUV

σημαίνει και

K

τρανς, και μεταξύ των SUV

σημαίνει και

k

ep. Σημαντικές συσχετίσεις ήταν επίσης παρόντες μεταξύ των παραμέτρων μικροκυκλοφορίας

K

trans και

k

ep, και μεταξύ των

k

ep και

v

e. Επίσης σημειώσαμε μια τάση προς μια αντίστροφη συσχέτιση μεταξύ SUV

max και ADC

min και μια τάση και προς μια θετική συσχέτιση μεταξύ SUV

max και τις παραμέτρους DCE

K

trans και

k

ep. Επίσης, μεταξύ ADC

σημαίνει και

ν

e μια τάση προς μια θετική συσχέτιση ήταν εμφανής. Τα αποτελέσματα απεικονίζονται στο Σχήμα 3.

Οι συσχετίσεις μεταξύ

18F-FDG-PET, T1w-DCE και DWI υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας συντελεστή συσχέτισης μη παραμετρική κατάταξη ποσό του Spearman. Οι αριθμοί στις παρενθέσεις αντιπροσωπεύουν ρ-τιμές. * P≤ 0,05? ** P≤ 0.01. ιστογράμματα δείχνουν την κατανομή των τιμών.

Η

Συζήτηση

Πρόσφατα, μια μελέτη σε ασθενείς με υποψία καρκίνου της περιοχής του κεφαλιού και του λαιμού που υποβάλλονται σε ταυτόχρονη

18F-FDG-PET /MRI μετά ρουτίνα

18F-FDG-PET /CT, δόθηκε στη δημοσιότητα στις οποίες δεν διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντικές διαφορές όσον αφορά την ευαισθησία, την ειδικότητα, PPV και NPV μεταξύ των δύο υβριδικές μορφές απεικόνισης [1]. Η παρούσα μελέτη αποδεικνύει ότι η

in vivo

αξιολόγηση του μεταβολισμού της γλυκόζης, των κυττάρων των ιστών πυκνότητα και μικροκυκλοφορίας παραμέτρους του HNSCC είναι εφικτή με ταυτόχρονη PET /MRI. Στο σημείο αυτό πρέπει να αναγνωριστεί ότι αυτές οι αναλύσεις μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί σε διαδοχικά λαμβανόμενα δεδομένα. Ωστόσο, το έργο αυτό αποδεικνύει ότι PET /MRI μπορεί να εμφανίσει πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ του μεταβολισμού της γλυκόζης και της μικροκυκλοφορίας (που εκφράστηκαν από συσχετίσεις μεταξύ SUV και

K

trans /

k

ep), μεταξύ πρόσληψη γλυκόζης και η κυτταρική πυκνότητα (απεικονίζεται από συσχετίσεις μεταξύ SUV και ADC) και μεταξύ κυτταρικότητα και του όγκου του εξωαγγειακό χώρο (που εκτιμάται από την συσχέτιση μεταξύ ADC και

ν

ε. Δεδομένου ότι όλες οι συσχετίσεις μεταξύ των διαφόρων μοριακή λεπτομέρειες ήταν στην καλύτερη περίπτωση μέτρια, συνδυασμένη εξαγορά τους φαίνεται να παρέχουν συμπληρωματικές και όχι περιττές πληροφορίες? ακόμη, φαίνεται να συνδέεται με ένα ορισμένο βαθμό

Παρατηρήσαμε μια σημαντική συσχέτιση και μια τάση προς μια συσχέτιση, αντίστοιχα. , μεταξύ των SUV

μέση /SUV

max και

K

trans. Αυτό μπορεί να ερμηνευθεί ως ένδειξη της αυξημένης νεοαγγειογένεσης σε όγκους με υψηλότερο ρυθμό πολλαπλασιασμού και μια υψηλότερη ζήτηση γλυκόζης. σε αυτούς τους όγκους, η έκφραση του αγγειακού αυξητικών παραγόντων μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός πρωτόγονου αγγειακό πλέγμα. Αυτή η πρωτόγονη αγγειακό πλέγμα παρουσιάζει συνήθως αυξημένη διαρροή η οποία αντιπροσωπεύεται από τη μεταβίβαση σταθερή

K

trans στο μοντέλο Tofts [15]. Τα αποτελέσματά μας υποστηρίζουν τη θεωρία των άλλων μελετών στις οποίες παρατηρήθηκαν οι σχέσεις μεταξύ της διαπερατότητας σκάφους μετράται από T1w-DCE MRI και την έκφραση του αγγειακού ενδοθηλιακού αυξητικού παράγοντα σε ορθοκολικό και του καρκίνου του μαστού [19,20]. Επιπλέον, ο συσχετισμός μεταξύ του μεταβολισμού της γλυκόζης μετρήθηκε με

18F-FDG-PET και (VEGF) έκφραση αγγειακού ενδοθηλιακού αυξητικού παράγοντα έχει ήδη αποδειχθεί για παράδειγμα στην οισοφάγου καρκίνο πλακωδών κυττάρων [21]. Μετά τη διαρροή σε εξωαγγειακό χώρο του όγκου, το αίμα και μέσο αντίθεσης πρέπει να μεταφερθούν πίσω στο πλάσμα, η οποία εκφράζεται από την σταθερά ρυθμού

k

ep. Δεδομένου ότι η τελευταία είναι στενά συνδεδεμένη με

K

trans, επίσης, ο συσχετισμός της με την πρόσληψη γλυκόζης φαίνεται λογικό. Αυτό υποστηρίζει επίσης μια προηγούμενη μελέτη στην οποία μια συσχέτιση μεταξύ

k

ep και ο λόγος πρόσληψη δόση FDG αναφέρθηκε σε ασθενείς με καρκίνο του μαστού [22]. Για HNSCC Bisdas

et al

. μεταχειρισμένων CT-αιμάτωσης και έδειξαν θετική συσχέτιση μεταξύ του μεταβολισμού της γλυκόζης και της διαπερατότητας αγγείων (PS), το οποίο είναι ουσιαστικά παρόμοια με

k

ep [23]. Παρ ‘όλα αυτά υπάρχουν διφορούμενα αποτελέσματα που περιγράφονται στη βιβλιογραφία σχετικά με τη σχέση μεταξύ του μεταβολισμού της γλυκόζης και της διαπερατότητας σκάφους υπολογίζεται από

k

ep ή

K

trans. Σε αρκετές άλλες μελέτες για HNSCC υπάρχουν συσχετίσεις μεταξύ SUV

max και

k

ep και /ή

K

trans εντοπίστηκαν [8,15]. Σε μια μελέτη σχετικά με ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα τους συγγραφείς, ακόμη και αναφέρθηκε σε μια αντίστροφη συσχέτιση μεταξύ των τιμών SUV και

K

trans [24].

Στη μελέτη μας παρατηρήθηκε θετική συσχέτιση μεταξύ

K

trans και

k

ep. Αυτή η θετική συσχέτιση τονίστηκε επίσης σε προηγούμενη εξέταση των ασθενών με HNSCC χρησιμοποιώντας T1w-DCE [15]. Η μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η διευρυμένη θυρίδων των ανώριμων neovessels, οι οποίες προωθούν την αντίθεση μέσο εξαγγείωση (που μετράται από το

K

trans) με τη σειρά του επιτρέπει, επίσης, για μια γρήγορη εισροή πίσω στην τριχοειδή του πλάσματος, η οποία υπολογίζεται από

k

ep [15]. Επιπλέον, αυτές οι δύο παράμετροι που συνδέονται με τον προαναφερθέντα τύπο

k

ep =

K

trans x

ν

e

– 1. Μια άλλη παράμετρος που μπορεί να ληφθεί από την ανάλυση T1w-DCE είναι iAUC, η περιοχή κάτω από την καμπύλη. Ωστόσο, η ερμηνεία των συσχετισμών για την παράμετρο αυτή είναι δύσκολη και θα πρέπει να αντιμετωπίζονται με προσοχή, καθώς η ίδια iAUC είναι ένα δωρεάν μοντέλο παράμετρο και ως τέτοια είναι επιρρεπείς στις μεταβολές που προκαλούνται από το μήκος της εξαγοραζόμενης T1w-DCE σύνολο δεδομένων ή από διαφορετικές φυσιολογικές συνθήκες . Ως εκ τούτου, δήλωσε ο Τσενγκ [25] ότι τα συμβατικά iAUC δεν θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο φαρμακοκινητική παράμετρο και ότι το φαρμακοκινητικό μοντέλο (π.χ. Tofts »και το μοντέλο Kermode του [16]) μπορεί να είναι η« ιδανική προσέγγιση «για την ακριβή ποσοτικοποίηση-αν διάφορες συνθήκες , όπως μια έγκυρη ΟΕΕ, πληρούνται. Αυτός είναι και ο λόγος που αποφασίσαμε να αποκλείσει iAUC από την ανάλυσή μας.

Η ισχυρή αρνητική συσχέτιση μεταξύ

k

ep και

ν

e στηρίζει τα αποτελέσματα των προηγούμενων έργων του Bisdas

et al

. [15] και Jansen

et al

. [8] στις οποίες παρατηρήθηκαν ομοίως ισχυρή αντίστροφη συσχέτιση μεταξύ αυτών των δύο παραμέτρων. Οι συγγραφείς αποδοθεί αυτό το εύρημα με το μικρότερο ενδιάμεσο χώρο (που εκφράζεται από

ν

ε) είναι υπεύθυνος για ένα υψηλότερο ποσοστό επιστροφής ροής στο πλάσμα (που αντιπροσωπεύεται από

k

ep) επειδή η διάχυση ενός μορίου συμβαίνει συνήθως από μια περιοχή της υψηλότερη συγκέντρωση σε ένα με χαμηλότερη συγκέντρωση.

Η τάση προς μια θετική συσχέτιση μεταξύ ADC

σημαίνει και

ν

e που παρατηρήσαμε επίσης φαίνεται λογικό. Σε έναν όγκο με λιγότερο πυκνή κύτταρο σύμπλοκα της αύξησης τιμές ADC ως μέτρο της λιγότερο περιορισμένη διάχυση του νερού? μικρότερα πυκνότητα των κυττάρων πρέπει με τη σειρά της να οδηγήσει επίσης σε ένα μεγαλύτερο εξωαγγειακό χώρο, που μετράται με

ν

ε. Ωστόσο, αυτό δεν θα μπορούσε να αποδειχθεί σε ασθενείς με νεοπλάσματα του εγκεφάλου [26-28] ή του μαστού [29]. Ως εκ τούτου, τα αποτελέσματα μας δίνουν έναν υπαινιγμό ότι αυτή η υπόθεση θα μπορούσε πράγματι να είναι αλήθεια, τουλάχιστον σε σχέση με HNSCC.

Όσον αφορά τις ενώσεις μεταξύ των SUV

max και ADC

min παρατηρήσαμε μια τάση προς ένα αδύναμο να μέτρια αρνητική συσχέτιση στη μελέτη μας. Σε αντίθεση με τη σχέση μεταξύ T1w-DCE και DWI και ότι μεταξύ T1w-DCE και PET, τα οποία έχουν υποστεί μικρή έρευνα μέχρι σήμερα, δημοσιεύσεις σχετικά με τη συσχέτιση μεταξύ

18F-FDG-PET και DWI παράμετροι είναι πολλές και τους οφείλεται εν μέρει ασαφής. Δεδομένου ότι ο μεταβολισμός της γλυκόζης είναι γνωστό ότι συσχετίζεται θετικά με την ποσότητα των βιώσιμων κυττάρων όγκου και ρυθμού ανάπτυξης, μια αντίστροφη συσχέτιση μεταξύ πρόσληψης και ADC αξίες FDG, οι οποίες αντανακλούν κυτταρικότητα του όγκου, θα πρέπει να αναμένεται [7,30]. Παρ ‘όλα αυτά, ενώ το τεκμήριο αυτό επιβεβαιώθηκε για παράδειγμα στην ορθού [31], του τραχήλου της μήτρας [32], του πνεύμονα [33,34] και του καρκίνου του μαστού [35], μια παρόμοια σχέση θα μπορούσε να αποδειχθεί για HNSCC σε μία μόνο δημοσίευση [12], ενώ σε αρκετές άλλες μελέτες καμία τέτοια συσχέτιση ήταν εμφανής [36-38]. Η τάση προς μια μέτρια αρνητική συσχέτιση μεταξύ SUV

max και ADC

min στην ομάδα μας ασθενής μπορεί να δείχνουν ότι αυτές οι παράμετροι δεν είναι εντελώς ανεξάρτητη και υποστηρίζουν την υπόθεση της Nakajo

et al

. που κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η glycolytic δραστηριότητα HNSCC φαίνεται να σχετίζεται εν μέρει με μικροδομή με το περιβάλλον τους [12].

Στο μέλλον, η ταυτόχρονη λειτουργική απεικόνιση με PET /MRI μπορεί να έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για το σχεδιασμό της θεραπείας και την προγνωστική διαστρωμάτωση της ογκολογικών ασθενών. DWI και Τ1-DCE καθώς και

18F-FDG-PET αποδείχθηκαν να είναι κατάλληλα για το σκοπό αυτό σε ασθενείς με HNSCC πριν ακτινοχημειοθεραπεία [9-12]? μια ικανοποιητική απάντηση θεραπεία και μια καλύτερη πρόγνωση πιστεύεται ότι σχετίζεται με υψηλότερα

K

trans [9], υψηλότερη ADC

μέση και κάτω SUV

μέγιστες τιμές [12]. Κατά τη διάρκεια επιτυχημένη τιμές ακτινοχημειοθεραπεία ADC αύξηση της [39], ενώ

πρόσληψη 18F-FDG και

K

trans είναι γνωστό ότι μειώνουν ως σημάδι για την ανταπόκριση θεραπεία [40,41]. Με PET /MRI και μια συνδυασμένη εξαγορά αυτών των παραμέτρων περαιτέρω μελέτες για τη διερεύνηση της καταλληλότερης μεθόδου για την εκτίμηση και την πρόβλεψη της ανταπόκρισης της θεραπείας είναι δυνατόν.

Η μελέτη μας έχει αρκετούς περιορισμούς με μικρό αριθμό ασθενών και αναδρομικές σχεδιασμός της είναι οι πιο σημαντικές. Το υψηλό ποσοστό αποκλεισμού οφείλεται σε τεχνικούς λόγους, δείχνει ότι τέτοιες εξελιγμένες εξετάσεις αυτές δεν είναι πιθανόν να είναι ακόμη έτοιμη για κλινική απεικόνιση ρουτίνας. Καθώς ήταν μια πιλοτική μελέτη, τα αποτελέσματα μας θα πρέπει να αποδεικνύεται για μεγαλύτερες σειρές ασθενών. Μεγαλύτερους αριθμούς ασθενών θα μπορούσε επίσης να αντισταθμίσει τη μερική έλλειψη στατιστικής σημαντικότητας. Καθώς μελετήσαμε μόνο οι ίδιοι οι όγκοι και όχι λεμφαδένες, βρίσκονται σε εξέλιξη μελέτες με επίκεντρο την ερώτηση σε ποιο βαθμό τα αποτελέσματα είναι προσαρμόσιμο σε κομβικά μεταστάσεις σε HNSCC.

Συμπέρασμα

Ταυτόχρονη

18F-FDG-PET /MRI συμπεριλαμβανομένων DWI και T1w-DCE σε ασθενείς με HNSCC είναι εφικτή και επιτρέπει την απεικόνιση των πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων μεταξύ του μεταβολισμού της γλυκόζης, μικροκυκλοφορίας παραμέτρους και κυτταρική πυκνότητα? στο μέλλον, αυτό θα μπορούσε να συμβάλλει στο σχεδιασμό και την προσαρμογή των σχεδίων θεραπείας με στόχο τη βελτιστοποίηση των αποτελεσμάτων των ασθενών.