诊断准确性的最新一代数码PET / CT扫描仪检测头部和颈部癌症的转移性淋巴结

介绍

头部和颈部癌症发病率和死亡率的一个重要原因在美国,估计有65630例新病例的口腔、咽、和喉癌2020年,占所有新癌症病例的3.6%在美国(1)。在同一时期,据估计,14500人死于头部和颈部癌症将发生(2)。鳞状细胞癌(HNSCC)代表的主要组织学类型(> 90%)的头部和颈部癌症与原发性唾腺癌和黏膜黑色素瘤包括大多数其余病例(1,3)。有一个广泛的整体生存5年根据原发肿瘤的总体5年生存的口腔和咽癌估计为63% (4)。舞台在头部和颈部癌症诊断进一步预测生存,是基于8日版的美国癌症联合委员会TNM分期手册出版于2017年,在很大程度上依赖于临床检查和成像(5)。头部和颈部癌症的分期涉及多个成像模式,包括电脑断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI), f - 18氟脱氧葡萄糖(FDG)正电子发射断层扫描/计算机断层扫描(PET / CT)。MRI和CT静脉注射造影剂是首选成像模式肿瘤分期(T),因为他们的内在更高解剖分辨率相比FDG PET / CT (6)。FDG PET / CT分期的形态选择节点疾病(N)的敏感性高于CT或磁共振成像(7- - - - - -9)。颈部淋巴结转移的存在与否是最重要的因素的预后HNSCC (10,11)。淋巴结的参与可以减少40%的生存(4,12)。因此正确N分期至关重要的治疗选择和预测的新HNSCC诊断。

大部分的现有文献的准确性FDG PET / CT在检测宫颈癌淋巴结转移的头部和颈部癌症得到老一辈设备。新一代硅photomultiplier-based数字PET / CT扫描仪有改进的空间分辨率和光子探测器(13)。随着最新一代硅photomultiplier-based数字PET / CT系统、耳鼻喉科专家担忧,核医学医师,放射科医生是如何提高光子探测器和空间分辨率影响淋巴结转移的敏感性和特异性检测和头部和颈部癌症患者。先前的研究是使用老一辈PET / CT扫描仪和执行报告,淋巴结转移大于12毫米几乎总是被FDG PET / CT和淋巴结转移小于6毫米只发现在一半的情况下(14,15)。改进的检测和空间分辨率的新一代数字PET / CT系统理论上可以导致检测较小的淋巴结,恶性和反应病因。解释这些潜在的良性FDG-avid淋巴结的恶性而不是反应会导致增加的敏感性PET / CT的委托高特异性。头部和颈部癌症治疗方案是基于已知的PET / CT系统的诊断性能。因此重要的是要分析的敏感性和特异性,最新一代的设备以便头颈外科医生能做出适当的治疗决策。本研究的目的是报告最新一代的性能数字PET / CT扫描仪检测淋巴结转移患者的头部和颈部癌症。

材料和方法

病人

我们回顾了55个头颈部癌症患者接受治疗手术在一个机构2019年5月到2021年9月。我们选关闭研究招生30个月安装后的新PET / CT扫描仪。所有头颈外科病人扫描期间被包括在研究。该研究机构审查委员会批准Dartmouth-Hitchcock医疗中心。知情同意是放弃由于回顾性研究的性质。所有55名患者参与研究了PET / CT扫描的最新一代PET / CT扫描仪其次是颈部解剖或运行切片(41岁男性,14个女性;平均年龄= 64年;年龄范围= 41 - 96年)。手术进行了6周的成像作为常规病人护理的一部分在我们的机构。

图像采集

所有成像数字放映机视觉上进行PET / CT系统(德国西门子医疗、埃朗根)。患者禁食至少6小时前成像和血糖水平被证实是< 200 mg / dl FDG的静脉注射。5.18兆贝可/公斤的体重依赖型剂量的剂量(0.14 mCi /公斤)成像前服用1 h。每个机构标准协议,标准低剂量CT扫描获得(管电压120 kV,管目前的汽车灯,和螺旋节距因子1)。这是用于衰减校正和病变解剖特征。随后,PET扫描。获得宠物数据重建使用供应商推荐临床重建协议。

手术及病理检查

病人接受颈部解剖和/或运行切片根据术前临床和影像学检查。所有操作都是由两个头颈外科医生在一个机构加起来50年的经验。切除淋巴结都贴上由头颈外科医生根据标准节点分类系统允许相关的病理发现术前影像学结果(16)。切除淋巴结检查常规苏木精和伊红染色的转移性参与。病理结果作为总数颈部淋巴结解剖和转移性淋巴结的节点的水平。转移性淋巴结分级,并排,对症下药从病理回顾性记录报告。

图像判读和分析

所有FDG PET / CT回顾性综述报告。PET / CT检查都被两个执照核医学医师(55年的综合经验)成像研究时进行。

颈部淋巴结的解释为良性或恶性的专家意见是基于解释放射学家,与初级视觉分析分类颈部淋巴结恶性氟- 18 -去氧葡萄糖摄取如果它有一个大于背景吸收的血池颈内静脉。任何FDG-avid颈部淋巴结不描述为完全良性的报告被认为是阳性转移参与本研究,因为这反映了临床实践。任何颈部淋巴结模棱两可的在这个研究中被报道手术切除或接受良好的针吸活组织检查(FNA)。

PET / CT节点状态结果相比,黄金标准从颈部解剖手术标本病理报告。真阳性(TP)颈部淋巴结转移性的报道PET / CT和病理证实为转移性。颈部淋巴结转移的报道PET / CT但没有病理证实被记录为假阳性(FP)。真阴性(TN)颈部淋巴结是那些正常的PET / CT和病理报告。颈部淋巴结有转移性参与病理但解释为良性的PET / CT是记录为假阴性(FN)。

节点统计分析水平,积极标准节点站成像和病理证实被记录为TP不管转移节点总数的报道,这一水平在病理报告(图1)。

脖子边的统计分析,脖子被认为是《外交政策》如果有同侧颈部淋巴结在任何节点站在成像在病人报告为积极与消极的外科病理学(图2)。

最后,对于病人统计分析,病人被认为是《外交政策》如果有颈部淋巴结被报告为积极的PET / CT在病人病理-节点疾病。病人至少有一个积极的颈部淋巴结成像和病理证实记录TP,不管总数的颈转移性淋巴结病理报告报告。

这种病人的方法统计分析选择更好的复制现实的管理决策。例如,患者颈阳性淋巴结报道水平1 - 3在PET / CT,但只有在等级2和3的病理报告,会有一个由节点记录FP水平分析,但不是由基于分析。

统计分析

灵敏度(TP / (TP + FN)),特异性(TN / (TN + FP)),精度(TP + TN / (TP + FN + TN + FP)),阳性预测值(TP / (TP + FP)),阴性预测值(TN / (TN + FN))、阳性似然比(灵敏度/(100 -特异性)),和消极的似然比(灵敏度(100 -)/特异性)计算。

结果

55岁的病人包括在这项研究中,11日举行了双边颈部解剖和44单边颈部解剖。总的来说,188颈部水平和1373个淋巴结切除;56颈部水平(118节点)31例(56%)患者淋巴结转移包含在外科病理学。每个病人淋巴结切除的平均数量是25(范围2 - 63)和中位数号码删除每个病人为24.5 (表1)。

在节点水平层面分析(表2),FDG PET / CT前瞻性地确定54/56(96.4%)节点转移的水平。其中一个FN淋巴结有转移存款测量0.2毫米。两FN淋巴结与相邻TP节点的水平。

总共18 FP节点水平确定了11个病人,产生节点级别的特异性为86%。五个病人有一个单一的FP水平确定,五个病人有多个FP侧水平确定,一个病人在脖子上双方FP水平确定。

FDG PET / CT前瞻性地确定节点恶性肿瘤在31/33(94%)的脖子一边解剖与积极的外科病理学(表2 b)。FDG PET / CT发现正确作为恶性肿瘤的负面报道在21/33(64%)的脖子边解剖。12 FP的脖子,有四个病人同侧颈部解剖和六个病人双边颈部解剖。的六个病人,一个身体的同侧的FP,三个侧FP,和两个恶性肿瘤之前感到困惑。一个病人举行了双边FP脖子两侧(图3)。

所有31个节点转移性疾病患者转移性淋巴结术前确定在PET / CT敏感性为100% (表2)。PET / CT正确识别节点的存在转移性疾病(FP)在7/24患者没有疾病的病理证实,产生特异性为71%。这七个病人,三个接受双边颈解剖的两三个有FP身体的同侧的脖子,但TN侧的脖子。PET / CT正确解释双方为窝藏在第三节疾病病人进行双边颈解剖(图4)。

讨论

这是第一个研究评估最新一代数字的敏感性和特异性PET / CT扫描仪检测宫颈癌淋巴结转移的头部和颈部癌症。许多先前的研究分析了老一辈PET / CT的诊断性能的系统。这些以前的研究已经证明高特异性的PET / CT在检测宫颈癌淋巴结转移,通常在85% - -90%患者和颈部side-based分析和分级分析(大于95%7- - - - - -9,17)。高特异性的PET / CT是特别有用在减少FP和防止不必要的颈部解剖结果。PET / CT对这些旧系统的敏感性较低,与荟萃分析显示集中的敏感性60% - -70%患者和颈部side-based分析,分别为53%,分级研究。

我们的结果支持假设,改进后的光子探测器和最新的PET / CT系统空间分辨率增加颈部淋巴结的转移的敏感性检测特异性较低的代价。灵敏度大大提高相比,年长的扫描仪;96.4%时,分析了节点级别和不到,当分析了脖子,病人,分别为94%和92.6%。188年水平的分析,只有两个分类为FN水平。正如上面详细的,这两个节点都被立即毗邻TP水平,暗示的可能性之间的差异在节点级别标记放射学和手术标本。FN的两个节点有一个病理检测转移节点存款只有0.2毫米,远低于任何现代影像学特征的敏感性。

我们最新一代的特异性PET / CT扫描仪低于先前的研究中描述。分析了节点级别时,颈边,和耐心,特异性为86.4%,63.7%,和71%,分别。这个低特异性可能是多因素的。一个因素可能是有一段时间的调整为放射科医生认识到增加空间分辨率和灵敏度的新扫描仪。小颈良性淋巴结可能氟- 18 -去氧葡萄糖摄取没有可察觉的老一辈扫描仪可能某种程度上最新一代的氟- 18 -去氧葡萄糖摄取可见扫描仪。这可能导致误解的颈良性淋巴结潜在恶性如果读者解释阈值不考虑调整扫描仪的分辨率和灵敏度就越高。

未来的研究可以评估特异性的变化随着时间的推移,之后最新一代扫描仪的安装。我们假设特异性我们观察到在一定程度上可以减少一个暂时的现象,最明显的在第一个月后安装。

研究的主要限制是它回顾性质。颈部淋巴结的诊断准确性为良性或潜在的恶性肿瘤是由比较结果从临床报告在外科病理学研究。虽然报道PET / CT数据是否良性或恶性淋巴结是提取最佳模仿真实世界临床PET / CT的解释及其对临床决策的影响,我们不能获得额外的量化数据点如颈部淋巴结的大小、形态、或最大的SUV值,这些参数不一致记录在临床PET / CT报告。此外,我们的机构协议不包括碘化静脉对比政府限制颈部淋巴结的形态学评价。

最后,在这项研究中,所有不确定的颈颈部淋巴结积极治疗与FNA)或切除颈部解剖时,可能引入偏见可能会进一步促进我们的特异性较低。

最新一代PET / CT系统演示了改进的敏感性和特异性降低老一辈系统。几乎所有的出版数据的PET / CT诊断准确性检测宫颈癌淋巴结转移的头部和颈部癌症源于这些老一辈扫描仪。因此,所有医生参与照顾病人的头部和颈部癌症的诊断应该意识到差异新旧系统之间的性能及其潜在改变治疗决策。目前,文献关于最新一代PET / CT的诊断性能系统仍然有限和进一步的研究,如大型、多中心的研究,将进一步证实这些扫描仪检测的诊断准确性的颈部淋巴结转移患者的头部和颈部癌症。

结论

考虑到差异的敏感性和特异性颈恶性淋巴结检测我们的最新一代PET / CT系统与旧系统相比,我们认为重要的是,所有的医生参与头颈部癌症患者的护理,从解读放射科医生和核医学医师头颈外科医生,了解设备的使用在他们的机构。敏感性的增加意味着可能会有更少的淋巴结转移的病人未被发现,但特异性的减少意味着有更多的病人在他不必要的颈部解剖。解释医生可能需要调整自己的良性与恶性淋巴结阈值的基础上,增加空间分辨率的新数字PET / CT扫描仪。这可能影响头颈外科医生的治疗计划,因此,有关各方之间的密切沟通是审慎的。尤其如此的时期后立即安装一个新的探测器良性与恶性解释阈值调整。进一步的研究是必要的来确认这个改变的诊断性能相对于老一辈扫描仪。额外的未来的研究可能包括量化的FP淋巴结的大小相对于那些正确解释在PET / CT或一项研究评估诊断性能随着时间的推移,在安装之后的新一代PET / CT系统评估如果有时态的变化诊断性能。

数据可用性声明

原始数据支持了本文的结论将由作者提供,没有过度的预订。

道德声明

这项研究是达特茅斯希区柯克的机构审查委员会批准的医疗中心。知情同意是放弃由于回顾性研究的性质。

作者的贡献

FB收集了大部分的数据和撰写多数手稿。LD-K和NT每个收集数据的关键。摩根大通和女士都是经验丰富的医生在各自领域(ENT和核医学)研究和提供合格的患者以及手稿编辑。π,DP,项目的主管,负责数据回顾和手稿编辑大贡献。所有作者的文章和批准提交的版本。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

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