Zastosowanie PET/CT w diagnostyce nowotworów glowy i szyi

Zastosowanie PET/CT w diagnostyce nowotworów glowy i szyi

368
KAZU ISTYKA / CASE REPORTS
Zastosowanie PET/CT w diagnostyce nowotworów głowy i szyi
– doniesienie wstępne w oparciu o prezentację przypadków
Utility of PET/CT in evaluation of haed and neck carcinoma – preliminary report on the basis
of presented cases
Małgorzata Wierzbicka1, Mariola Popko1, Rafał Czepczyński2, Witold Szyfter 1
Otolaryngol Pol 2009;
63 (4): 368-372
SUMMARY
18
F-fluorodeoxyglucose (FDG)-positron emission tomography (PET)/computed
tomography (CT) offers advantages over PET alone, which is limited by poor
anatomic localization and CT alone, which provides morphologic data only.
Fusion of PET and CT images allows for precise target delineation for head and
neck cancer compared with CT alone. The aim of this article is to evaluate the
effect of the use of PET/CT in patients with head and neck cancer. We present four patients whose management was influenced by the implementation
of combined PET/CT imaging. We conclude that PET/CT allows detection of
recurrent neoplasm, carcinoma of unknown origin, second primary sites, distant
metastases, tumor surveillance, staging, and planning radiation therapy.
Hasła indeksowe: 18F-fluorodeoxyglukoza (FDG)-pozytronowa emisyjna tomografia komputerowa (PET)/tomografia komputerowa (CT), nowotwory głowy i szyi
Key words:
18
F-fl uorodeoxyglucose (FDG)-positron emission tomography (PET)/
computed tomography (CT), head and neck cancer
©by Polskie Towarzystwo Otorynolaryngologów
– Chirurgów Głowy i Szyi
Otrzymano/Received:
01.06.2009
Zaakceptowano do druku/Accepted:
12.06.2009
1
Klinika Otolaryngologii i Onkologii
Laryngologicznej Uniwersytetu Medycznego
w Poznaniu
Kierownik Kliniki:
Prof. dr hab. med. Witold Szyfter
2
Klinika Endokrynologii, Przemiany Materii
i Chorób Wewnętrznych
Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu
Kierownik Kliniki:
Prof. dr hab. n. med. Jerzy Sowiński
Wkład pracy autorów/Authors contribution:
według kolejności
Konflikt interesu/Conflicts of interest:
Autorzy pracy nie zgłaszają konfliktu interesów.
Adres do korespondencji/
Address for correspondence:
adres pocztowy:
Klinika Otolaryngologii i Onkologii
Laryngologicznej
ul. Przybyszewskiego 49
60-355 Poznań
tel. 061 869 13 87
fax 061 869 16 90
WSTĘP
Tradycyjne metody obrazowania są mało czułe i specyficzne w wykrywaniu drobnych skupisk komórek nowotworowych, takich jak ogniska pierwotne o niewielkich
rozmiarach, mikroprzerzuty lub wczesne wznowy ponieważ opierają się jedynie na zmianach morfologicznych [1]. Tomografia komputerowa (CT) umożliwia
ocenę grup węzłowych niedostępnych w badaniu palpacyjnym i USG (węzły zagardłowe, przedkrtaniowe,
okołotchawicze), jest cenną metodą w diagnostyce
guzów masywu szczękowo-sitowego i w topodiagnostyce
guzów jamy ustnej i gardła, zwłaszcza przy podejrzeniu
naciekania żuchwy, pozwala bowiem na precyzyjną
ocenę elementów kostnych [1], a także dokładną ocenę
puszki krtani ze względu na obrazowanie naciekania
chrząstek [1]. Tomografia rezonansu magnetycznego
(MR) w porównaniu z CT charakteryzuje jeszcze większa rozdzielczość liniowa i tkankowa bez konieczności
podawania kontrastu i tym samym lepsze niż w CT
różnicowanie tkanek [1]. CT różnicuje tkanki w oparciu o wzmocnienie kontrastowe guza, zaawansowane
techniki MR, np. sekwencje T1ϕ, dają tkankowo specyficzny kontrast. Natomiast obrazy PET uzyskiwane
są w oparciu o ogniskowe wzmocnienie metabolizmu
podawanego znacznika, najczęściej 18 fluorodeoxy-
glukozy (FDG). PET wykorzystuje właściwości komórek nowotworowych takie jak zwiększony metabolizm
glukozy, synteza nieprawidłowych protein i wysoka
zawartość DNA.
Aby prawidłowo interpretować obrazy PET, niezbędna jest pełna znajomość normalnych wzorów,
intensywności i częstości wychwytu FDG (Standarized
Uptake Values SUV ). Głowa i szyja jest okolicą bardzo
złożoną anatomicznie stąd fizjologiczne zróżnicowanie
wychwytu FDG [2]. Nakamoto i wsp. ocenili charakterystykę dystrybucji znacznika (SUV) dzięki fuzji
informacji anatomicznych i metabolicznych na podstawie badania PET/CT u zdrowych osób. Intensywne
fizjologiczne wzmocnienie wykazują migdałek podniebienny i językowy oraz podniebienie miękkie. Duże
gruczoły ślinowe i fałdy głosowe także wykazywały
zdecydowanie wysoki wychwyt. Niski SUV stwierdzono
w obrębie małżowin nosowych, trzonie języka, gruczole
tarczowym. Podwyższony wychwyt w tarczycy może
natomiast przemawiać za stanem zapalnym.
Specyficzność PET jako izolowanej metody jest obniżona poprzez brak informacji topograficznych. Kolejne
ograniczenia metody to aktywność metaboliczna tkanek oraz fizjologiczne pobieranie kontrastu przez tkanki
Otolar yngologia Polska tom 63, nr 4, lipiec– sierpień 20 0 9
KAZUISTYKA / CASE REPORTS
a także kurczenie się mięśni w fazie pobierania znacznika. Część guzów, zwłaszcza pochodzenia gruczołowego,
ma niejednorodny poziom gromadzenia znacznika,
co dodatkowo obniża czułość metody. Dopiero fuzja
metody metabolicznej, jaka jest PET i anatomicznej,
czyli CT (PET/CT) pozwala na eliminację ograniczeń
samej metody poprzez dokładne lokalizowanie wychwytu FDG w konkretnych strukturach. Tak więc cechy
obrazowania PET to ograniczona zdolność obrazowania
struktur morfologicznych i anatomicznych, niedostateczna topodiagnostyka, mało wiarygodny staging, ale
metoda ta pozwala na wykrywanie drobnych ognisk
nowotworowych. Natomiast PET/CT poza metaboliczną
oceną tkanki nowotworowej zapewnia jej dokładne
zlokalizowanie względem punktów anatomicznych,
struktur i tkanek oraz dodatkowo poprawia ocenę
objętości guza (volume) [3]. CT jest użyteczny w wykrywaniu nieprawidłowości PET-u zwłaszcza u chorych
z chirurgicznie zmienioną anatomią. Dzięki zastosowaniu PET bardziej precyzyjna staje się ocena TNM
[3] w porównaniu z rutynowo wykonywanym podczas
planowania radioterapii samym CT.
OPIS PRZYPADKÓW
Przypadek 1. Poszukiwanie ogniska pierwotnego.
Chora I.M., lat 35, pozostająca pod opieką endokrynologa, który w rutynowym badaniu ultrasonograficznym
szyi z oceną gruczołu tarczowego stwierdził po stronie
lewej w okolicy podżuchwowej powiększony, kulisty,
heteroechogeniczny węzeł chłonny, o średnicy 2 cm
i zatartym obrysie torebki. Z biopsji węzła nie uzyskano
materiału diagnostycznego. Pacjentka została skierowana na oddział otolaryngologii, chirurgii głowy i szyi
w celu usunięcia węzła oraz do szczegółowej diagnostyki
w kierunku wykrycia potencjalnego ogniska pierwotnego. W badaniu endoskopowym części nosowej gardła,
panendoskopii, badaniu palpacyjnym nasady języka
nie stwierdzono patologii. Wykonano selektywną operację węzłową obejmującą poziom II i III szyi po stronie
lewej, tonsilektomię lewostronną, biopsję nasady języka
i części nosowej gardła. Badanie histologiczne węzła
potwierdziło przerzuty o utkaniu carcinoma planoepitheliale z naciekaniem torebki węzła, niemniej w badaniu
migdałka podniebiennego i w pobranych wycinkach
nie ujawniono raka. Ponieważ wszystkie dostępne
metody diagnostyczne nie pozwoliły na rozpoznanie
ogniska pierwotnego ostatecznie postawiono rozpoznanie: CUP, TxN2M0. Chorą skierowano do pracowni
PET/CT. W badaniu ujawniono ognisko podwyższonego
wychwytu znacznika w obrębie nasady języka nieco
po stronie lewej od linii środkowej. Chorą skierowano
do radioterapii. Chora otrzymała RTG na pola szyjne
i dodatkowo boost na nasadę języka. 6 miesięcy po
zakończeniu naświetlań skierowano chorą na badanie
PET/CT, w którym nie stwierdzono wznowy.
Otolar yngologia Polska tom 63, nr 4, lipiec– sierpień 20 0 9
Ryc. 1. Ognisko kumulacji 18F-FDG w stropie i ścianie tylnej
nosogardła odpowiadające zmianie resztkowej – przekrój
osiowy (A) i strzałkowy (B)
Przypadek 2. Planowanie radioterapii. 47-letni
pacjent z guzem zajmującym strop i tylną ścianę
części nosowej gardła, penetrującym do jamy gardła
środkowego i naciekającym mięśnie przedkręgosłupowe (carcinoma planoepitheliale akeratodes G2) o wymiarach 49x63 mm był poddany radiochemioterapii.
2 miesiące po zakończeniu leczenia wykonano CT
szyi, w którym stwierdzono remisję limfadenopatii
i wykazano obecność zmiany resztkowej w obrębie
nosogardła o wymiarach 30x25 mm. W celu oceny
aktywności procesu w obrębie zmiany resztkowej
przed ewentualną dodatkową radioterapią stereotaktyczną skierowano chorego na badanie PET/CT
(ryc. 1). Uwidoczniono obszar zwiększonej aktywności
18F-FDG w stropie i ścianie tylnej nosogardła o średnicy ok. 25 mm. W badaniu wykazano naciekanie
369
370
KAZU ISTYKA / CASE REPORTS
Ryc. 2. Obraz PET z użyciem 18F-FDG w projekcji bocznej
pokazujący aktywne metabolicznie masy w dnie jamy ustnej
i wzdłuż bocznej ściany gardła
Ryc. 3. Aktywna metabolicznie masa w dnie jamy ustnej na
przekroju osiowym
trzonu kości klinowej. Nie stwierdzono aktywności
metabolicznej węzłów chłonnych szyi. Nie stwierdzono też cech przerzutów odległych. Badanie PET/CT
potwierdziło zatem konieczność kontynuacji leczenia
i pozwoliło radioterapeutom na precyzyjne określenie
pola naświetlań.
Przypadek 3. Podejrzenie wznowy. Pacjent
58-letni z rozpoznaniem raka dna jamy ustnej został
skierowany na badanie PET/CT z powodu podejrzenia
wznowy w okolicy nasady języka. 4 lata wcześniej u chorego była wykonana operacja blokowa guza dna jamy
ustnej i języka wraz z resekcją żuchwy, operacją Crile’a
obejmującą nacieczoną prawą śliniankę podżuchwową.
Następnie przeprowadzono radioterapię uzupełniającą.
Nasilenie zaburzeń połykania skłoniło do obserwacji
w kierunku wznowy. W badaniu laryngologicznym
stwierdzono gładkie, twarde uwypuklenie w obrębie
nasady języka po stronie prawej. Celem weryfikacji
rozpoznania i oceny zasięgu wznowy wykonano badanie PET/CT (ryc. 2, 3). Badanie wykazało obszar
wyraźnie zwiększonej aktywności 18F-FDG średnicy
ok. 55 mm w rzucie tylnego odcinka dna jamy ustnej
odpowiadający wznowie. Stwierdzono szerzenie się aktywnej metabolicznie tkanki ku dołowi wzdłuż prawej
przestrzeni przygardłowej aż do poziomu chrząstki
tarczowatej. Obszar zwiększonej aktywności 18F-FDG
obejmował również prawą część trzonu żuchwy oraz
kość gnykową i chrząstkę tarczowatą. Ze względu na
rozległość wznowy pacjent nie został zakwalifikowany
do ponownego leczenia operacyjnego.
Przypadek 4. Podejrzenie wznowy. Chora, lat
60, została przyjęta do Kliniki Laryngologii z powodu
podejrzenia wznowy raka krtani. Ze względu na niski
stopień zaawansowania T2 i pierwotną lokalizację w zachyłku gruszkowatym po stronie lewej, u chorej zastosowano pierwotną radiochemioterapię. Po 3 miesiącach
od zakończenia leczenia w badaniu przedmiotowym
i badaniach obrazowych nie stwierdzono wznowy. Po
kolejnych 3 miesiącach pacjentka zgłosiła narastający
ból szyi po stronie lewej, dysfagię i utratę 15% masy
ciała. W laryngoskopii pośredniej dominowały zmiany
obrzękowe związane z przebytą radioterapią, ocena
przedmiotowa była trudna. Trzykrotnie wykonane
mikrolaryngoskopie z oceną gardła dolnego i krtani nie ujawniły ewidentnego owrzodzenia, niemniej
stwierdzono pogrubiałą, zmienioną, twardą tkankę
w obrębie zachyłka gruszkowatego lewego. Wycinki
pobrane z miejsc podejrzanych były ujemne. Dolegliwości bólowe i upośledzenie stanu ogólnego u chorej
stopniowo narastało. Wykonano badanie PET/CT,
w którym stwierdzono zwiększony wychwyt znacznika
i ewidentne cechy wznowy nowotworu. Badanie stanowiło podstawę do podjęcia decyzji o rozszczepieniu
krtani i w razie uzyskania potwierdzenia nowotworu
w badaniu śródoperacyjnym do wykonania laryngektomii całkowitej. Podczas zabiegu rozszczepienia
krtani nie uwidoczniono zmian o charakterze nacieku
nowotworowego w obrębie żadnego z pięter krtani.
Dominowało bliznowacenie i szkliwienie, które powodowało zlanie się elementów anatomicznych mięśni,
naczyń, chrząstek w jedną twardą masę. Po otwarciu
zachyłka gruszkowatego stwierdzono twarde białawe
tkanki i nierówną, pogrubiałą śluzówkę. Dwukrotnie,
nożem, pobierano duże wycinki z podejrzanych miejsc,
lecz nie potwierdzono raka. Zamknięto pole operacyjne
i odstąpiono od dalszego zabiegu. Po uzyskaniu ostatecznego wyniku badania histologicznego rozpoznano
radionekrozę.
Otolar yngologia Polska tom 63, nr 4, lipiec– sierpień 20 0 9
KAZUISTYKA / CASE REPORTS
OMÓWIENIE
PET jest najbardziej efektywną metodą wykrywania ogniska pierwotnego w przerzutach z nieznanego ogniska
z wykrywalnością sięgającą 53% i niskimi odsetkami
wyników fałszywie dodatnich i fałszywie ujemnych [4].
Dlatego w konsensusie radiologów niemieckich wskazania do zlecenia PET w tych przypadkach mają stopień
Ia, wskazujący na pierwszorzędną wartość metody
popartą dowodami naukowymi i o udokumentowanej
przydatności klinicznej [5].
Rośnie liczba chorych kierowanych do pierwotnej
radioterapii lub radiochemioterapii jako leczenia pozwalającego zachować narząd, lecz grupa ta wymaga zastosowania nowego podejścia diagnostycznego, zarówno
na etapie planowania leczenia jak i monitorowania
odpowiedzi na leczenie. PET stosowany równolegle z innymi metodami obrazowymi dodatkowo obiektywizuje
ocenę objętości guza (volume). Dzięki temu bardziej
precyzyjna staje się ocena obrysu trójwymiarowej bryły
nowotworu [6]. Dlatego PET/CT poprawia ocenę TNM
w porównaniu z rutynowo wykonywanym podczas
planowania CT [3,7]. Guido i wsp. udowodnili, że dodatkowa objętość masy guza, identyfikowana tylko
w PET, a nieuwidoczniana w KT, występuje w około
22% przypadków. Tak, więc dzięki zastosowaniu PET
istotnej zmianie uległo planowanie do IMRT [8]. Kolejnym aspektem jest ocena pooperacyjna tej grupy
pacjentów. Monitorowanie w krótkich odstępach czasu
(1-3 miesiące) po zakończeniu leczenia jest niezbędne
ale trudne ze względu na obrzęk, blizny i zmienione
po leczeniu tkanki, dlatego też wielokrotnie ponawiane
endoskopie i wycinki nie zawsze są reprezentatywne [9]. Ogromne znaczenie ma powtarzanie badań
obrazowych MR i CT, ale nie dają one odpowiedzi na
najważniejsze pytanie: czy obszar zmienionej tkanki
to blizny, zmiany popromienne czy guz resztkowy
i na ile komórki w jego utkaniu są „żywotne” (viable).
Udowodniono, że dokładność PET/CT w wykrywaniu
wznowy w porównaniu z KT z kontrastem jest zdecydowanie wyższa (86% do 68%). W przypadku guza
resztkowego odsetki kształtują się jak 92% do 77%
niemniej specyficzność jest dużo niższa i wynosi 46%,
co spowodowane jest martwicą centralną guza resztkowego i bliznami. Jednak to właściwości oceny tkanki
na poziomie metabolizmu zapewniają PET bezwzględną
przewagę nad pozostałymi metodami. Rutynowe badanie powinno być wykonywane po 3 miesiącach od
zakończenia pierwotnej radioterapii [9], ponieważ metaboliczna aktywność guza resztkowego zmniejsza się
bezpośrednio po radioterapii a komórki nowotworowe
ponownie osiągają pełen potencjał metaboliczny dopiero
po paru tygodniach. W wybranych przypadkach, gdy
w trakcie lub bezpośrednio po radioterapii są klinicznie ewidentne objawy przetrwałego nowotworu, PET
wykonuje się w odstępie 4 tygodni. Aktywny wychwyt
Otolar yngologia Polska tom 63, nr 4, lipiec– sierpień 20 0 9
znacznika w takich przypadkach jest jednoznaczny
z brakiem odpowiedzi guza na radioterapię i łączy się
z bardzo złym rokowaniem [9].
PET z zastosowaniem znacznika 18 fluoromisonidazolu (18 F-FMISO) jest nieinwazyjną metodą diagnostyczną pozwalającą na precyzyjną ocenę obszaru
niedotlenienia w guzie [10]. Występowanie hipoksji
w centralnej części guza jest jedną z głównych przyczyn
niepowodzeń w leczeniu radioterapią. W rakach głowy
i szyi występuje w około 40% guzów. Ze względu na radiooporność niedotlenionego obszaru w technice IMRT
można zwiększyć dawkę napromieniania dokładnie na
miejsce niedotlenione pod warunkiem jego wykrycia
i dokładnej lokalizacji.
Przyczyna wyników fałszywie dodatnich w badaniu
PET to gromadzenie FDG w tkankach zapalnie zmienionych i ziarninie oraz w tkankach aktywnych metabolicznie np. błędnie interpretowany wysoki fizjologiczny
wychwyt znacznika w migdałku podniebiennym. Podobnie, przy diagnostyce części nosowej gardła u ludzi
młodych, fałszywie dodatni wynik daje przetrwały
adenoid [11]. Kolejną błędną nadinterpretację może
powodować przemieszczenie struktur anatomicznych
czy blizny formujące się po radioterapii, u podłoża
których histologicznie jest obrzęk i przekrwienie nawet
wiele miesięcy po zakończeniu leczenia [12].
Przyczyny wyników fałszywie ujemnych wg Comoretto i wsp. to martwica w części centralnej węzła,
mikroprzerzuty, brak zróżnicowania ogniska pierwotnego i przerzutu przy dużym zróżnicowaniu wymiarów,
wykonanie PET przed upływam 3 miesięcy od radioterapii, guz o niskiej aktywności metabolicznej czy
drobne ognisko nowotworu maskowane przez obszar
o fizjologicznie wysokim wychwycie [11].
Podsumowując, PET/CT to najbardziej wiarygodna
metoda diagnostyczna: 1) przy poszukiwaniu ogniska
pierwotnego w przerzutach z nieznanego ogniska pierwotnego (CUP), 2) w wykrywaniu wznowy, niemniej
ze względu na ograniczenia w obrazowaniu struktur
anatomicznych nie może zastąpić innych metod diagnostycznych, 3) czuła metoda poszukiwania przerzutów
odległych, 4) metoda badania przesiewowego w kierunku drugich nowotworów pierwotnych, 5) znajduje coraz
szersze zastosowanie w planowaniu teleradioterapii oraz
6) w monitorowaniu po zakończeniu leczenia [13].
PIŚMIENNICTWO
1.
Branstetter BF, Blodgett TM, Zimmer LA et al. Head and
neck malignancy: is PET/CT more accurate than PET or
CT alone? Radiology 2005; 235: 580-586.
2.
Nakamoto Y, Tatsumi M, Hammoud D et al. Normal FDG
distribution patterns in the head and neck: PET/CT evaluation. Radiology 2005; 234: 879-885.
3.
Deantonio L, Beldi D, Gambaro G et al: FDG-PET/CT imaging for staging and radiothetapy treatment planning of
head and neck carcinoma. Radiat Oncol 2008; 18(3): 29.
371
372
KAZU ISTYKA / CASE REPORTS
4.
Roh JL, Kim JS, Lee JH, Cho KJ, Choi SH, Nam SY, Kim
ment of response using FDG-PET/CT for patients treated
SY. Utility of combined (18)F-fluorodeoxyglucose-posi-
with definitive radiation therapy for head and neck cancers.
tron emission tomography and computed tomography in
patients with cervical metastases from unknown primary
5.
tumors. Oral Oncol. 2009; 45(3): 218-24.
Erdi YE, Greco C, Mageras G, Pham HS, Larson SM, Ling
Gutzeit A, Antoch G, Kühl H, Egelhof T, Fischer M, Hauth
CC, Humm JL. Reproducibility of intratumor distribution
E, Goehde S, Bockisch A, Debatin J, Freudenberg L. Unk-
of (18)F-fluoromisonidazole in head and neck cancer. Int J
nown primary tumors: detection with dual-modality PET/
CT--initial experience. Radiology. 2005; 234(1): 227-34.
6.
8.
Radiat Oncol Biol Phys. 2008; 70(1): 235-42.
11. Comoretto M, Balestreri L, Borsatti E, Cimitan M, Fran-
Riegel AC, Berson AM, Destian S, Ng T, Tena LB, Mitnick
chin G, Lise M. Detection and restaging of residual and/or
RJ, Wong PS. Variability of gross tumor volume delinea-
recurrent nasopharyngeal carcinoma after chemotherapy
tion in head-and-neck cancer using CT and PET/CT fu-
and radiation therapy: comparison of MR imaging and
sion. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006; 65(3): 726-32.
7.
Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006; 65(5): 1315-22.
10. Nehmeh SA, Lee NY, Schröder H, Squire O, Zanzonico PB,
FDG PET/CT. Radiology. 2008; 249(1): 203-11.
Heron DE, Andrade RS, Beriwal S, Smith RP. PET-CT in
12. Shintani SA, Foote RL, Lowe VJ, Brown PD, Garces YI, Ka-
radiation oncology: the impact on diagnosis, treatment
sperbauer JL. Utility of PET/CT imaging performed early
planning, and assessment of treatment response. Am J
after surgical resection in the adjuvant treatment planning
Clin Oncol. 2008; 31(4): 352-62.
for head and neck cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys.
Guido A, Fuccio L, Rombi B, Castellucci P, Cecconi A,
2008; 70(2): 322-9.
Bunkheila F, Fuccio C, Spezi E,Angelini AL, Barbieri E.
13. Fukui MB, Blodgett TM, Meltzer CC: PET/CT imaging in
Combined 18F-FDG-PET/CT imaging in radiotherapy tar-
recurrent head and neck cancer. Seminars in Ultrasound,
get delineation for head-and-neck cancer. Int J Radiat On-
CT and MRI 2003; 24(3): 157-163.
col Biol Phys. 2009; 73(3): 759-63.
9.
Andrade RS, Heron DE, Degirmenci B, Filho PA, Branstetter
BF, Seethala RR, Ferris RL, Avril N. Posttreatment assess-
Otolar yngologia Polska tom 63, nr 4, lipiec– sierpień 20 0 9