Η συμβολή της ραδιοϊσοτοπικής τομογραφικής απεικόνισης (SPECT) με ⁹⁹ᵐTc-depreotide και ²⁰¹Tl-chloride στην εκτίμηση του καρκίνου του πνεύμονα: σύγκριση με άλλες μεθόδους

Abstract

Purpose: This study evaluates and compares the diagnostic performance of ⁹⁹ᵐTc-depreotide and ²⁰¹Tl-chloride single photon emission computerized tomography (SPECT) in the characterisation of pulmonary lesions suspect for malignancy. It also compares the adequacy of diagnostic information provided from clinical and radiological data to that from the radionuclide methods, by means of calculated probability of malignancy, and evaluates the incremental diagnostic value that nuclear medicine methods provide. Patients and method: Fifty-seven pulmonary lesions, from 33 patients, suspected for lung cancer in computed tomography (CT), were assessed by ⁹⁹ᵐTc-depreotide and ²⁰¹Tl-chloride SPECT. Early and delayed tomographic studies of both agents were performed, 15 min and 3 hrs after i.v. injection of the radiopharmaceuticals. Reconstructed images were assessed visually and semiquantitatively, by calculating the tumour to normal (T/N) lung activity ratio (mean counts/pixel) for both early (early ratio, ER) and delayed (delayed ratio, DR) imaging. The retention index (RI) was also calculated: RI = ((DR-ER)/ER) x 100. A final diagnosis was reached for all lesions, based on either histological examination or prolonged clinical and radiological follow-up. The probability of malignancy was calculated for all lesions, from the likelihood ratios (LR) of the clinical and radiological characteristics (CR) of each lesion, as these are recorded in the literature. LRs and corresponding probabilities of malignancy were also calculated from the results of radionuclide studies, for both visual and semiquantitative assessment. Probabilities of malignancy from clinical and radiological characteristics and from radionuclide methods, as well as their combinations, were compared to each other. Results: Twenty-three lesions were characterized malignant and 34 benign. In visual analysis, all malignant lesions accumulated both tracers providing sensitivity and negative predictive values of 100%. However, false positive interpretations resulted in specificity values of 64.7% and 67.6% for ⁹⁹ᵐTc-depreotide and ²⁰¹Tl-chloride respectively. ER and DR of both agents, as well as RI of ⁹⁹ᵐTc-depreotide, were significantly higher in malignant, compared to benign lesions. In defining thresholds of abnormality from the coordinate points of the ROC curve, a significant increase in specificity was observed for both tracers in both scan phases (91.2% for all), as compared to visual analysis (p<0.01), without significant loss of sensitivity. There was no significant difference in the diagnostic performance between semiquantitative indices of both ²⁰¹Tl-chloride and ⁹⁹ᵐTc-depreotide . There was no statistically significant difference between the probability of malignancy calculated from the CR characteristics and that derived from visual assessment of nuclear studies, their combination with CR data and the semiquantitative analysis of ²⁰¹Tl-chloride alone. However, the combination of semiquantitative analysis of both agents with CR characteristics, as well as semiquantitative assessment of ⁹⁹ᵐTc-depreotide by itself, showed statistically significantly different probability of malignancy, compared to that derived from CR data alone. Semiquantitative assessment of ⁹⁹ᵐTc-depreotide eliminated non diagnostic studies, i.e. intermediate probability, while correctly stratifying to low probability 25% of the high probability lesions. Conclusion: This study demonstrates that both ⁹⁹ᵐTc-depreotide and ²⁰¹Tl-chloride SPECT are highly efficient and equally effective in the non-invasive determination of lung malignancy. The specificity of both techniques is significantly improved by quantifying radiopharmaceutical accumulation in the pulmonary lesions, thus reducing false positive results and consequently unnecessary invasive diagnostic techniques. The diagnostic value of CR characteristics, as evaluated by the calculated probability of malignancy, is not sufficient for the safe exclusion of lung cancer. Valuable incremental dignostic information results from the combination of CR data with the semiquantitative assessment of both radiopharmaceuticals. Semiquantitative analysis of ⁹⁹ᵐTc-depreotide, however, has the best diagnostic performance, especially for the lesions of intermediate and high probability of malignancy. The use of radionuclide tests and their appropriate combination with clinical and radiological information could have a valuable contribution to the effective diagnostic work up of patients with pulmonary lesions suspect for malignancy.

Σκοπός της μελέτης: Η εκτίμηση και σύγκριση της διαγνωστικής αξίας της ραδιοϊσοτοπικής τομογραφικής απεικόνισης (SPECT) με ⁹⁹ᵐTc-depreotide και ²⁰¹Tl-chloride στη διάκριση μεταξύ καλοηθών και πνευμονικών βλαβών, η σύγκριση της επάρκειας της διαγνωστικής πληροφορίας των κλινικών στοιχείων και της αξονικής τομογραφίας θώρακος (ΑΤ) με αυτή των ραδιοϊσοτοπικών μελετών, υπό τη μορφή της υπολογιζόμενης πιθανότητας κακοήθειας και η αξιολόγηση της πρόσθετης διαγνωστικής αξίας που παρέχουν οι ραδιοϊσοτοπικές τεχνικές. Ασθενείς και μέθοδος: Τριαντατρείς ασθενείς οι οποίοι έφεραν 57 πνευμονικές βλάβες ύποπτες για κακοήθεια μελετήθηκαν με ΑΤ και SPECT θώρακος με ⁹⁹ᵐTc-epreotide και ²⁰¹Tl-chloride. Οι ραδιοϊσοτοπικές μελέτες πραγματοποιήθηκαν σε πρώιμη και καθυστερημένη φάση, 15 λεπτά και 3 ώρες μετά την ενδοφλέβια χορήγηση των ραδιοφαρμάκων. Οι εικόνες εκτιμήθηκαν οπτικά και ημιποσοτικά, με τον υπολογισμό του λόγου του μέσου αριθμού κρούσεων ανά pixel στην υπό διερεύνηση βλάβη, προ του αντίστοιχο λόγο στο υγιές πνευμονικό παρέγχυμα (tumor to normal, T/N). Για κάθε βλάβη υπολογίστηκε ο λόγος T/N για την πρώιη (early ratio, ER) και καθυστερημένη απεικόνιση (delayed ratio, DR), καθώς και ο δείκτης κατακράτησης (retention index, RI) του ραδιοφαρμάκου στη βλάβη [RI = ((DR-ER)/ER x 100]. Η τελική διάγνωση επιτεύχθηκε για όλες τις βλάβες που μελετήθηκαν, είτε με ιστολογική εξέταση αυτών, είτε με μακροχρόνια κλινική και απεικονιστική παρακολούθηση. Για όλες τις βλάβες υπολογίστηκε η πιθανότητα κακοήθειας που προκύπτει από τα κλινικά και ακτινολογικά χαρακτηριστικά τους, με βάση τα κλάσματα πιθανότητας (likelihood ratio, LR) των επί μέρους χαρακτηριστικών, όπως αυτά αναφέρονται στη βιβλιογραφία. Τα LR και οι αντίστοιχες πιθανότητες κακοήθειας υπολογίστηκαν και για τις ραδιοϊσοτοπικές εξετάσεις, για τους δύο τρόπους εκτίμησης, με βάση τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης. Οι πιθανότητες κακοήθειας που υπολογίστηκαν για την κλινική και ακτινολογική εκτίμηση και το συνδυασμό τους, για τις ραδιοϊσοτοπικές εξετάσεις, καθώς και τους συνδυασμούς αυτών με τα κλινικά και ακτινολογικά κριτήρια, συγκρίθηκαν μεταξύ τους. Αποτελέσματα: Εικοσιτρείς βλάβες αποδείχθηκαν κακοήθειας και 34 καλοήθεις. Κατά την οπτική εκτίμηση όλες οι κακοήθεις βλάβες εμφάνισαν πρόσληψη και των δύο ραδιοφαρμάκων, τόσο στην πρώιμη όσο και στην καθυστερημένη φάση κάθε μελέτης, με αποτέλεσμα η ευαισθησία και η αρνητική προγνωστική αξία της μεθόδου να είναι της τάξης του 100%. Εντούτοις, λόγω 11 ψευδώς θετικών αποτελεσμάτων στη μελέτη με ²⁰¹Tl-chloride και 12 στη μελέτη με ⁹⁹ᵐTc-depreotide, η ειδικότητα των μεθόδων ήταν μη ικανοποιητική, 67.6% και 64.7%, αντίστοιχα. Κατά την ημιποσοτική εκτίμηση, οι λόγοι ER και DR και των δύο ραδιοφαρμάκων, καθώς και ο RI του ⁹⁹ᵐTc-depreotide, ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότεροι στις κακοήθεις από ότι στις καλοήθεις βλάβες. Με βάση τη ROC ανάλυση των ημιποσοτικών δεικτών ER και DR, καθορίστηκαν τιμές κατωφλίου για κακοήθεια, με τη χρήση των οποίων παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση της ειδικότητας των μεθόδων (91.2%, p<0.01), χωρίς στατιστικά σημαντική μείωση της ευαισθησίας, σε σύγκριση με την οπτική εκτίμηση. Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στη διαγνωστική ικανότητα μεταξύ των ημιποσοτικών δεικτών ER και DR των δύο ραδιοφαρμάκων. Κατά τη σύγκριση των πιθανοτήτων κακοήθειας, δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ της πιθανότητας που υπολογίζεται από τα κλινικοακτινολογικά στοιχεία και την οπτική εκτίμηση και των δύο ραδιοφαρμάκων, του συνδυασμού αυτής με τα κλινικοακτινολογικά στοιχεία, καθώς και με την ημιποσοτική εκτίμηση του ²⁰¹Tl-chloride. Αντίθετα, ο συνδυασμός των κλινικοακτινολογικών δεδομένων με την ημιποσοτική εκτίμηση και των δύο ραδιοφαρμάκων, καθώς και η ημιποσοτική εκτίμηση του ⁹⁹ᵐTc-depreotide μόνη της, εμφάνισαν στατιστικά σημαντική διαφορά, σε σύγκριση με την πιθανότητα που υπολογίστηκε μόνο από τα κλινικοακτινολογικά δεδομένα. Η ημιποσοτική μελέτη του ⁹⁹ᵐTc-depreotide ειδικά, εξάλειψε τα μη διαγνωστικά αποτελέσματα (ενδιάμεση πιθανότητα), ενώ κατέταξε ορθώς στη χαμηλή πιθανότητα το 25% των βλαβών που είχαν χαρακτηριστεί ως υψηλής πιθανότητας για κακοήθεια. Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι η SPECT απεικόνιση, τόσο με ⁹⁹ᵐTc-depreotide, όσο και με ²⁰¹Tl-chloride, προσφέρει ισοδύναμη και υψηλή διαγνωστική αξία στη διάκριση του καρκίνου του πνεύμονα από καλοήθεις πνευμονικές εξεργασίες. Η ποσοτικοποίηση της καθήλωσης των δύο ραδιοφαρμάκων αυξάνει σημαντικά την ειδικότητα των εξετάσεων, μειώνοντας τα ψευδώς θετικά αποτελέσματα και ως εκ τούτου τις μη αναγκαίες επεμβατικές διαγνωστικές τεχνικές. Η διαγνωστική αξία των κλινικών και ακτινολογικών δεδομένων, με βάση τον υπολογισμό της πιθανότητας κακοήθειας των βλαβών που μελετήθηκαν, δεν κρίνεται ικανοποιητική. Σαφώς επαρκέστερη πληροφορία αντλείται από το συνδυασμό των παραπάνω στοιχείων με τις ημιποσοτικές ραδιοϊσοτοπικές μελέτες, ενώ η πληρέστερη διαγνωστική πληροφορία προέρχεται από την ημιποσοτική ανάλυση της τομογραφικής μελέτης με ⁹⁹ᵐTc-depreotide. Η διαγνωστική αξία της τελευταίας αναδεικνύεται ειδικότερα στις βλάβες ενδιάμεσης, αλλά και υψηλής πιθανότητας κακοήθειας. Η χρήση των ραδιοϊσοτοπικών μελετών και ο κατάλληλος συνδυασμός τους με τα κλινικά και ακτινολογικά δεδομένα, συμβάλλουν σημαντικά στην επάρκεια της διαγνωστικής πληροφορίας και στην αποτελεσματική διαγνωστική προσέγγιση των ασθενών με πνευμονικές βλάβες υπό διερεύνηση.