The Role of Histogram-Based Textural Analysis of 18F-FDG PET/CT in Evaluating Tumor Heterogeneity and Predicting the Prognosis of Invasive Lung Adenocarcinoma
Hasan Önner1, Nazim Coskun2, Mustafa Erol1, Meryem Ilkay Eren Karanis31Health Sciences University, Konya City Hospital, Department of Nuclear Medicine, Konya, Turkey2Health Sciences University, Ankara City Hospital, Department of Nuclear Medicine, Ankara, Turkey
3Health Sciences University, Konya City Hospital, Department of Pathology, Konya, Turkey
INTRODUCTION: This study sought to investigate the contributory role of histogram-based textural features (HBTFs) extracted from 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography (18F-FDG PET/CT) in evaluating tumoral heterogeneity (TH) and predicting the prognosis of invasive lung adenocarcinoma (ILA).
METHODS: In this retrospective study, 72 patients with ILA who underwent 18F-FDG PET/CT followed by surgical resection were analyzed. The maximum standardized uptake value (SUVmax), metabolic tumor volume (MTV), and total lesion glycolysis (TLG) values were calculated for each tumor. Also, HBTFs were extracted from 18F-FDG PET/CT images by using the software program. ILA was classified into five histopathological subtypes according to the predominant pattern: lepidic adenocarcinoma (LA), acinar adenocarcinoma (AA), papillary adenocarcinoma (PA), solid adenocarcinoma (SA), and micropapillary adenocarcinoma (MA). Differences between 18F-FDG PET/CT parameters and histopathological subtypes were evaluated using non-parametric tests. The study endpoints were overall survival (OS) and progression-free survival (PFS). The prognostic values of clinicopathological factors and 18F-FDG PET/CT parameters were evaluated with Cox regression analyses.
RESULTS: The median SUVmax and entropy values were significantly higher in SA-MA, while they were lower in LA. The median energy-uniformity value of the LA was significantly higher than the others. Among all parameters, only skewness and kurtosis were significantly associated with lymph node involvement status. Univariate Cox regression analysis showed that lymph node involvement was the only significant predictor for PFS. Multivariate Cox regression analysis revealed that higher SUVmax (≥ 11.69) and advanced stage (IIB-IIIA) were significantly associated with poorer OS.
DISCUSSION AND CONCLUSION: HBTFs were tightly associated with clinicopathological factors causing TH. Among the 18F-FDG PET/CT parameters, only skewness and kurtosis were associated with lymph node involvement. SUVmax was the only 18F-FDG PET/CT parameter that was an independent predictor of OS. Measurement of TH with HBTFs may contribute to conventional metabolic parameters in guiding precision medicine for ILA.
İnvaziv Akciğer Adenokarsinomunda 18F-FDG PET/CT Histograma Dayalı Doku Analizinin Tümör Heterojenitesinin Değerlendirilmesinde ve Prognoz Tayininde Rolü
Hasan Önner1, Nazim Coskun2, Mustafa Erol1, Meryem Ilkay Eren Karanis31Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Şehir Hastanesi, Nükleer Tıp Kliniği, Konya, Türkiye2Health Sciences University, Ankara City Hospital, Department of Nuclear Medicine, Ankara, Turkey
3Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Şehir Hastanesi, Patoloji Kliniği, Konya, Türkiye
GİRİŞ ve AMAÇ: Bu çalışmada, invaziv akciğer adenokarsinomunda (IAA) 18F-florodeoksiglukoz pozitron emisyon tomografisi/bilgisayarlı tomografiden (18F-FDG PET/BT) elde edilen histogram tabanlı doku özelliklerinin (HTDÖ) tümör heterojenitesini (TH) ve prognozu değerlendirmedeki katkı rolünü araştırılmıştır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Cerrahi tedavi öncesi 18F-FDG PET/BT tetkiki uygulanan ve primer tümörü rezeke edilen 72 IAA'lı hastanın verileri geriye dönük olarak incelendi. Her primer tümör için maksimum standardize alım değeri (SUVmaks), metabolik tümör hacmi (MTV) ve toplam lezyon glikoliz (TLG) değerleri hesaplandı. Ayırca yazılım programı kullanılarak HTDÖ’ler edildi. IAA, baskın histopatolojik alttipe göre 5 gruba ayrıldı: lepidik adenokarsinom (LA), asiner adenokarsinom (AA), papiller adenokarsinom (PA), solid adenokarsinom (SA) ve mikropapiller adenokarsinom (MA). 18F-FDG PET/BT parametreleri ve histopatolojik alttipler arasındaki farklılıklar non-parametrik testler ile değerlendirildi. Çalışma sonlanım noktaları genel sağkalım (SK) ve progresyonsuz sağkalım (PSK) idi. Klinikopatolojik faktörlerin ve 18F-FDG PET/BT parametrelerinin prognostik değerleri Cox regresyon analizi ile değerlendirildi.
BULGULAR: Medyan SUVmaks ve medyan entropy değerleri SA-MA'da anlamlı olarak yüksek, LA'da daha düşük olarak bulundu. LA'nın medyan energy-uniformity değeri diğerlerinden anlamlı derecede yüksekti. Tüm parametreler arasında sadece skewness ve kurtosis, lenf nodu tutulumu durumu ile anlamlı olarak ilişkiliydi. Takip süresi, PSK ve SK için medyan değerler sırasıyla 31.26, 16.07 ve 20.87 aydı. Tek değişkenli Cox regresyon analizi, lenf nodu tutulumunun PSK için tek anlamlı öngörücü olduğunu gösterdi. Çok değişkenli Cox regresyon analizi, yüksek SUVmax (≥ 11,69) ve ileri evrenin (IIB-IIIA) daha kötü SK ile anlamlı şekilde ilişkili olduğunu ortaya koydu (sırasıyla hazard ratio [HR]: 3.580, p=0.024 ve HR: 7.608, p=0.007).
TARTIŞMA ve SONUÇ: HDTÖ'ler, TH'ne neden olan klinikopatolojik faktörlerle yakından ilişkiydi. 18F-FDG PET/BT parametrelerinden sadece skewness ve kurtosis lenf nodu tutulumu ile ilişkiliydi. SUVmaks, OS'nin bağımsız öngörücüsü olan tek 18F-FDG PET/BT parametresiydi. TH'nin HBTF'lerle ölçümü, ILA için hassas tıbbın yönlendirilmesinde geleneksel metabolik parametrelere katkıda bulunabilir.
Corresponding Author: Hasan Önner, Türkiye
| TOOLS |
 Print Download citation RIS EndNote BibTex Medlars Procite Reference Manager Share with email Share Send email to author
Similar articles PubMed Google Scholar |