PET und MRT in der Prognosevorhersage von NPC

1. Hintergrund:

   Das Nasopharynxkarzinom (NPC) hat eine höhere lokale Tumorkontrollrate, aber eine höhere Inzidenz von Fernmetastasen im Vergleich zu Plattenepithelkarzinomen anderer Regionen des Kopfes und des Halses. Daher wird es normalerweise als eigenständige Studiengruppe betrachtet. Ein zuverlässiger klinischer Prognosefaktor für NPC-Patienten fehlt noch. Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit 2-[Fluor-18]Fluor-2-desoxy-D-Glucose (18F-FDG)/Computertomographie (CT) wurde in den letzten Jahren ausgiebig zur Diagnose und Beurteilung der Prognose bei NPC eingesetzt. Mehrere PET-abgeleitete Bildgebungsparameter wie der standardisierte Aufnahmewert (SUV), das metabolische Tumorvolumen (MTV) oder die Glykolyse der gesamten Läsion (TLG) wurden als potenzielle Prognostiker bei NPC vorgeschlagen. MRT-Funktionsparameter spielen auch eine Rolle, um die zelluläre oder molekulare Veränderung von Kopf- und Halskrebs zu beurteilen. Die diffusionsgewichtete MR-Bildgebung (DWI) ist eine Technik, die die Diffusion von Wassermolekülen in Geweben anhand des scheinbaren Diffusionskoeffizienten (ADC) quantifizieren kann. ADC ist umgekehrt mit der Zelldichte korreliert. Die dynamische kontrastverstärkte Perfusions-MR-Bildgebung (DCE-MRI) ist eine weitere MRI-Technik, die auf einer sequentiellen Bildgebung basiert, die während des Durchgangs eines Kontrastmittels durch das Gewebe erhalten wird. Es ermöglicht die Sondierung der mikrovaskulären Umgebung im Tumorgewebe.

   Integrierte PET/MRT ist eine neue Bildgebungsmodalität, die gleichzeitig PET- und MRT-Bilder aufnehmen kann. Traditionell wurden PET- und MRT-Bilder zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen und von der kommerziellen Software fusioniert. Probleme, die durch ein separates System verursacht wurden, umfassen SUV- oder MRT-Parameter, die als unterschiedlich gemeldet wurden, wenn die Scans an verschiedenen Tagen erfasst wurden. Eine gleichzeitige Erfassung von PET- und MRI-Bildern würde diese Probleme lösen.

2. Ziel: Wir führen diese prospektive Studie durch, um die Rolle integrierter PET/MRT-Bildgebungsparameter für die Vorhersage des Behandlungsergebnisses und der Prognose bei Patienten mit NPC zu untersuchen.
3. Studiendesign:

Patienten: Alle Patienten erhalten nach 18F-FDG-PET/CT am selben Tag eine Ganzkörper-18F-FDG-PET/MRT. Für das Tumor-Staging wird die 7. Auflage des Krebs-Staging-Systems des American Joint Committee on Cancer (AJCC)/Union for International Cancer Control (UICC) verwendet. Unsere Patienten im Stadium I der Erkrankung wurden allein mit definitiver Strahlentherapie behandelt, während Patienten im Stadium II-IVB mit einer begleitenden Radiochemotherapie behandelt werden. Patienten mit metastasierter Erkrankung (Stadium IVC) werden mit einer platinbasierten Standard-Chemotherapie behandelt.

18F-FDG-PET/CT: Alle Studienpatienten fasten mindestens 6 h vor der 18F-FDG-PET/CT-Bildgebung. Die Scans werden mit einem Biograph mCT-Scanner (Siemens Medical Solutions, Malvern, PA, USA) durchgeführt, der aus einem Vier-Ring-PET-Scanner (axiales Sichtfeld [FOV] = 22,1 cm, transaxiales FOV = 70 cm) und einem 40 -Schnitt-CT-Scanner.

Ganzkörper-18F-FDG-PET/MRT: PET/MRT wird auf einem Biograph mMR (Siemens Healthcare, Erlangen, Deutschland) nach dem PET/CT-Scan am selben Tag durchgeführt. Das PET/MRT-System ist mit einer 3-T-Magnetfeldstärke, einer den gesamten Körper abdeckenden Matrixspulentechnologie für die Gesamtbildgebung mit mehreren integrierten Hochfrequenz-Oberflächenspulen und einem voll funktionsfähigen PET-System mit Avalanche-Fotodiodentechnologie ausgestattet, die in die Magnetresonanz-Gantry eingebettet ist.

Bildinterpretation: Die Auswertung der PET/CT- und PET/MRT-Datensätze erfolgt auf dedizierten Workstations (Syngo.via, Siemens Healthcare, Erlangen, Deutschland). Die Lesegeräte interpretieren die (1) MR-Bilder von PET/MRI, (2) 18F-FDG-PET/MRI-Bilder und (3) 18F-FDG-PET/CT-Bilder unabhängig voneinander. Sie kennen das Studienprotokoll, sind jedoch gegenüber den Ergebnissen der anderen bildgebenden Verfahren verblindet. Bildgebungsparameter einschließlich SUV, MTV, TLG, ADC, Ktrans, Ve und Vp werden berechnet.

Statistische Analyse: Das Gesamtüberleben (OS) und das rezidivfreie Überleben (RFS) dienen als Hauptzielparameter. Das OS wird vom Datum der Diagnose bis zum Todesdatum oder Zensur zum Datum der letzten Nachsorge für überlebende Patienten berechnet. RFS ist definiert als die Zeit zwischen dem Ende der Behandlung und dem Datum des Rezidivs (Tumorrezidiv oder Tod) oder Zensur zum Datum der letzten Nachsorge. Die Cutoff-Werte für die klinischen Variablen und bildgebenden Parameter in der Überlebensanalyse werden mit dem Log-Rank-Test auf Basis der in der gesamten Studienkohorte beobachteten RFS- und OS-Raten bestimmt. Überlebenskurven werden unter Verwendung der Kaplan-Meier-Methode aufgetragen. Die Wirkung jeder einzelnen Variablen wird zunächst mittels univariater Analyse evaluiert. Cox-Regressionsmodelle werden verwendet, um die Prädiktoren für das Überleben zu identifizieren. Zweiseitige P-Werte < 0,05 gelten als statistisch signifikant.