Biologischen Diversität des Apparent Diffusion Coefficient identifiziert durch multimodale multiparametrische PET und MRT Bildgebung bei Krebspatienten

Ziele: Die diffusionsgewichtete Magnetresonanztomographie (DW-MRT) erlangt in der onkologischen Bildgebung eine zunehmende Bedeutung, aber der exakte biophysiologische Hintergrund ist nicht vollständig bekannt. 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) (Glukosemetabolismus) und 18F-galacto-RGD (alphavbeta3-Expression) liefern potentielle Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Surrogatparameter für die biologische Tumoraktivität. In diesem multimodalen, multiparametrischen Ansatz wurden unterschiedliche Aspekte der Tumorbiologie korreliert. Methode: 12 Patienten mit Primärtumoren oder Metastasen nicht-kleinzelliger Bronchialkarzinome (NSCLC) wurden mit DW-MRT, 18F-FDG- und 18F-galacto-RGD-PET untersucht. Die apparent diffusion coefficient (ADC) Werte wurden mit den SUV-Werten der PET-Bildgebung auf Pixelbasis korreliert. Um die Tumorheterogenität zu reflektierten, wurden alle Tumorquerschnitte von peripher nach zentral in Pixelringe unterteilt und aufgrundlage der Traceraufnahme PET-Cluster unterschiedlicher biologischer Aktivität mit niedrigem (FDG-/RGD-) und hohem (FDG+/RGD+) Uptake definiert. Ergebnis: Die räumliche Analyse zeigte relative homogene ADC-Werte über den gesamten Tumorquerschnitt, wohingegen für beide Tracer der Uptake von peripher nach zentral abnahm. 60% aller Pixel zeigten niedrige ADC-Werte (<1.5×10–3 mm2/s) und einen hohen Traceruptake FDG+/RGD+. Allerdings wiesen auch 82% der Pixel aus dem FDG-/RGD- Cluster, welche überwiegend zentral lokalisiert sind, niedrige ADC Werte (<1.5×10–3 mm2/s) auf, möglicherweise bedingt durch Fibrose und/oder dichtes Tumorstroma. Schlussfolgerung: Die PET/MRT-Daten lassen vermuten, dass Wasserdiffusivität und biologische Tumoraktivität in NSCLC nicht zwingend korrelieren. Wie erwartet, war die Wasserdiffusivität in aktiven Tumorrealen eingeschränkt, allerdings, im Sinne der biologischen Diversität gleicher ADC-Werte, auch in Tumorarealen mit niedriger biologischer Aktivität. Die Kombination von PET und DW-MRT liefert komplementäre Informationen über die Tumorbiologie.

Keywords: DW-MRT, ADC, 18F-FDG-PET, 18F-galacto-RGD-PET

Korrespondierender Autor: Metz S

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