Tesi etd-06152009-030022 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
PUCCINI, ILARIA
URN
etd-06152009-030022
Titolo
CORRELAZIONE FRA PARAMETRI BIOUMORALI E IMAGING MORFOFUNZIONALE IN PAZIENTI CON MESOTELIOMA PLEURICO : UNO STUDIO PILOTA
Dipartimento
MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
MEDICINA E CHIRURGIA
Relatori
Relatore Prof. Mariani, Giuliano
Relatore Dott.ssa Erba, Paola Anna
Relatore Dott.ssa Erba, Paola Anna
Parole chiave
- Nessuna parola chiave trovata
Data inizio appello
30/06/2009
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
30/06/2049
Riassunto
Il MPM è una neoplasia aggressiva con una pessima prognosi. La gestione dei pazienti affetti resta controversa a causa dell’usuale elevato stadio alla presentazione; solo una minoranza dei pazienti sono eleggibili per la chirurgia radicale, molti sono candidati alla chemioterapia.La valutazione della risposta alla chemioterapia con criteri convenzionali basati sulla misurazione TC è complicata nel MPM, a causa della sua modalità di crescita circonferenziale e assiale. Numerosi livelli toracici possono essere coinvolti e mentre sono presenti reperi anatomici nel torace superiore e medio, nel basso torace ci sono pochi punti di riferimento dove i livelli di misurazione possano essere riproducibilmente identificati.
Simili difficoltà ostacolano un’accurata valutazione TC dei risultati degli studi clinici, in particolare nelle prove di fase 2, e rendono la gestione dei pazienti critica. Tuttavia recenti sviluppi di regimi più attivi sottolineano la necessità di tecniche accurate per la valutazione delle risposte in questa neoplasia.
Sono stati proposti numerosi sistemi di valutazione della risposta radiologica ma nessun criterio WHO (OMS) né i più recenti criteri unidimensionali né i criteri ibridi uni-bidimensionali sembrano applicabili alle misurazioni del tumore in questa malattia. La chemioterapia nei pazienti con MPM ha uno scopo essenzialmente palliativo,volto alla riduzione dei sintomi, al miglioramento della qualità della vita e all'aumento della sopravvivenza dei pazienti.La precoce individuazione della risposta al trattamento è importante in modo che la chemioterapia possa essere continuata nei pazienti in cui i potenziali benefici superino la tossicità, risparmiando gli altri dagli effetti collaterali di una ulteriore chemioterapia.
La valutazione della risposta alla chemioterapia nel MPM è complicata; l’estensione del tumore per contiguità sulla superficie pleurica fino a sembrare una cotenna che avvolge il polmone è l’aspetto più comune alla TC ed è visto nel 70% dei casi. Questa modalità di crescita consente poche opportunità di effettuare misurazioni bidimensionali di lesioni distinte. La modificazione dei criteri RECIST per il MPM, basata sulla misurazione dello spessore della neoplasia a livelli multipli di scansioni TC, ha parzialmente indicizzato il problema, tuttavia manca la capacità di definire accuratamente l’estensione della malattia.
Usando i criteri RECIST modificati, una risposta parziale (PR) che si accompagni ad un miglioramento della sintomatologia e delle prove di funzionalità respiratoria è correlata con un miglioramento della qualità della vita del paziente ed un aumento della sua sopravvivenza. Questo metodo di valutazione è lungo e soggetto ad errori nelle misurazioni e nella individuazione delle lesioni bersaglio, inoltre è basato sulla struttura e non tiene conto della vitalità del tumore. La valutazione radiologica è uno strumento insensibile che non chiarisce se un tumore sia responsivo alla chemioterapia finchè non siano stati effettuati più cicli di trattamento. In un recente studio si è visto che la dimostrazione di una PR dopo un solo ciclo di chemioterapia era possibile solo nel 47% dei pazienti che avevano mostrato una PR alla TC. I criteri radiologici di risposta alla chemioterapia documentano i cambiamenti nelle dimensioni del tumore, mentre la captazione del 18FDG nelle scansioni PET è indice dell'attività metabolica e quindi della vitalità delle cellule tumorali.
In numerosi tumori solidi, i cambiamenti nella captazione del 18FDG hanno dimostrato di poter predire la risposta alla chemioterapia dopo un solo ciclo di trattamento. Il
MPM è avido di 18FDG e gli studi iniziali suggeriscono che questo tracciante possa essere usato nella valutazione della prognosi e nella stadiazione dei pazienti con questa malattia.
Tuttavia il ruolo della 18FDG-PET nella valutazione della risposta alla chemioterapia come prospettiva futura, non è stato chiaramente stabilito e non ci sono linee guida ufficiali.L'analisi visiva è una sfida, in particolare per il MPM data l'estensione e la distribuzione della malattia. Il parametro più comunemente usato nella analisi delle immagini PET è il SUV max, un parametro semiquantitativo che corrisponde al valore massimo standardizzato di captazione all' interno del tumore. Il SUV max è un valore in un singolo pixel che riflette la massima intensità dell’attività del 18FDG nel tumore. Il MPM è scarsamente soddisfatto dalle misurazioni del SUV max poiché è un tumore spesso diffuso ed eterogeneo. La definizione del sito dove applicare una misura rappresentativa del SUV max è difficile e potenzialmente irrealizzabile, inoltre una misura che definisca i cambiamenti indotti dalla terapia all'interno di una massa tumorale così complessa sulla base di un solo pixel è probabilmente troppo semplicistica. C'è un crescente interesse riguardo alle misure basate sul volume nella la valutazione della risposta alla chemioterapia tramite 18FDG-PET. In un recente studio Francis et al. hanno sviluppato un nuovo software (PET VOI program) che definisce i confini tridimensionali del tumore semiautomaticamente sulla base delle scansioni 18FDG-PET. Numerosi metodi pubblicati usavano tecniche a soglia fissa, scarsamente utilizzabili per il MPM a causa della massa tumorale simile ad una placca e dei problemi associati alla differenziazione tra tumore e tessuto adiacente normale, come parete toracica, mediastino, fegato e cuore. Usando una soglia iterativa e prendendo in considerazione l’attività 18FDG nel circostante tessuto normale, l’algoritmo semiautomatico “region-growing” è stato capace di definire i confini del tumore. Il volume di interesse (VOI) generato dall’algoritmo è stato usato per ottenere una misura glicolitica del tumore, TGV ( total glycolitic volume ) che fornisce una misura sia del volume tumorale che dell'attività metabolica totale del tumore. L' obiettivo dello studio di Francis è stato stabilire il ruolo delle “serial PET scans” con 18FDG nella valutazione della risposta alla chemioterapia nei pazienti con MPM.I pazienti in questo studio sono stati reclutati prospetticamente e sottoposti alla valutazione della massa tumorale, sia in condizioni basali sia dopo un ciclo di chemioterapia. La valutazione è stata effettuata utilizzando la radiologia convenzionale (TC) e la 18FDG-PET e analizzando i dati relativi alla sopravvivenza.
L’analisi quantitativa del volume tumorale mediante 18FDG-PET fornisce una valutazione morfofunzionale dell’attività metabolica del tumore che è potenzialmente più sensibile, rispetto alle misurazioni anatomiche della TC, nel rivelare cambiamenti di terapia. Questo esame si è dimostrato utile nella predizione della risposta alla chemioterapia in numerosi tumori solidi, con la riduzione della captazione del 18FDG che spesso precede le variazioni radiologiche. Ci sono anche dati emergenti sulla relazione fra sopravvivenza e risposte metaboliche che mostrano un vantaggio di sopravvivenza delle risposte metaboliche nel cancro di polmone, mammella, esofago e pancreas. La valutazione del tumore tramite la 18FDG-PET basata sul volume è stata eseguita nel cancro del polmone, del colon-retto e nel glioma.
Nella presente tesi abbiamo valutato la risposta del MPM alla terapia, mediante la correlazione fra parametri bioumorali e imaging morfofunzionale in 7 pazienti affetti da mesotelioma pleurico maligno,sottoposti a radioimmunoterapia (RIT). I nostri pazienti,selezionati retrospettivamente, hanno eseguito il follow-up attraverso sistema combinato PET-TC Discovery ST8 (GE Medical Systems, Waukesha, Wis). Questo sistema è costituito da un tomografo PET integrato con una apparecchiatura TC multislice a 8 canali e permette la co-registrazione di immagini PET e TC nella stessa sessione di acquisizione.
Prima dell’esecuzione della PET i pazienti hanno osservato un digiuno per almeno 6 ore. La dose di [18F]FDG somministrata è stata di 8-10 mCi con acquisizione delle immagini 40-60 minuti dall’iniezione. Prima dell’iniezione è stato controllato il valore della glicemia: valori > 200 sono stati considerati non indicativi per l’esecuzione dello studio. I pazienti sono stati esaminati in posizione supina senza somministrazione di mezzo di contrasto iodato e.v.
Sono state acquisite prima scansioni TC, a respiro libero a partire dalla base del cranio fino alla porzione intermedia della coscia utilizzando i seguenti parametri di acquisizione: 80 mA e 120 kV; 8 sezioni dello spessore di 3,75 mm e pitch 1,35:1.
Subito dopo la scansione TC sono state acquisite le immagini PET. In tutti i casi sono stati acquisiti 6-8 lettini con tempo medio di acquisizione di 4 minuti a lettino. La risoluzione della PET nei piano assiale è stata approssimativamente pari a 5 mm FWHM con l’uso del più elevato filtro di risoluzione. Il FOV (field of view ) e la dimensione del pixel delle immagini ricostruite sono stati 50 cm e 3,27 mm.
Le immagini TC sono state utilizzate sia per la correzione dell’attenuazione e ricostruite utilizzando un algoritmo iterativo (ordered subset expectation maximization: OSEM) sia per la localizzazione spaziale delle lesioni.
Le immagini acquisite sono state valutate sualizzate con un software che fornisce immagini riformattate multiplanari TC, PET e di fusione (Xeleris Workstation, GE Medical Systems). Tutte le immagini PET-TC sono state valutate retrospettivamente alla ricerca di aree di patologico iperaccumulo di FDG. I dati tecnici di ciascun esame sono stati registrati per ciascun paziente in modo che tutti gli esami di controllo potessero essere eseguiti riproducendo le medesime condizioni (dose iniettata, intervallo di tempo tra iniezione ed acquisizione, durata dell’acquisizione).
Delle lesioni analizzate abbiamo valutato la sede e la dimensione alla TC secondo i criteri RECIST modificati e basandoci sull’evidenza alla PET di sedi di ipermetabolismo abbiamo valutato il SUV max(PET positiva) e il TGV attraverso la elaborazioni delle immagini PET con il softwer PET VOI PROGRAM.
Simili difficoltà ostacolano un’accurata valutazione TC dei risultati degli studi clinici, in particolare nelle prove di fase 2, e rendono la gestione dei pazienti critica. Tuttavia recenti sviluppi di regimi più attivi sottolineano la necessità di tecniche accurate per la valutazione delle risposte in questa neoplasia.
Sono stati proposti numerosi sistemi di valutazione della risposta radiologica ma nessun criterio WHO (OMS) né i più recenti criteri unidimensionali né i criteri ibridi uni-bidimensionali sembrano applicabili alle misurazioni del tumore in questa malattia. La chemioterapia nei pazienti con MPM ha uno scopo essenzialmente palliativo,volto alla riduzione dei sintomi, al miglioramento della qualità della vita e all'aumento della sopravvivenza dei pazienti.La precoce individuazione della risposta al trattamento è importante in modo che la chemioterapia possa essere continuata nei pazienti in cui i potenziali benefici superino la tossicità, risparmiando gli altri dagli effetti collaterali di una ulteriore chemioterapia.
La valutazione della risposta alla chemioterapia nel MPM è complicata; l’estensione del tumore per contiguità sulla superficie pleurica fino a sembrare una cotenna che avvolge il polmone è l’aspetto più comune alla TC ed è visto nel 70% dei casi. Questa modalità di crescita consente poche opportunità di effettuare misurazioni bidimensionali di lesioni distinte. La modificazione dei criteri RECIST per il MPM, basata sulla misurazione dello spessore della neoplasia a livelli multipli di scansioni TC, ha parzialmente indicizzato il problema, tuttavia manca la capacità di definire accuratamente l’estensione della malattia.
Usando i criteri RECIST modificati, una risposta parziale (PR) che si accompagni ad un miglioramento della sintomatologia e delle prove di funzionalità respiratoria è correlata con un miglioramento della qualità della vita del paziente ed un aumento della sua sopravvivenza. Questo metodo di valutazione è lungo e soggetto ad errori nelle misurazioni e nella individuazione delle lesioni bersaglio, inoltre è basato sulla struttura e non tiene conto della vitalità del tumore. La valutazione radiologica è uno strumento insensibile che non chiarisce se un tumore sia responsivo alla chemioterapia finchè non siano stati effettuati più cicli di trattamento. In un recente studio si è visto che la dimostrazione di una PR dopo un solo ciclo di chemioterapia era possibile solo nel 47% dei pazienti che avevano mostrato una PR alla TC. I criteri radiologici di risposta alla chemioterapia documentano i cambiamenti nelle dimensioni del tumore, mentre la captazione del 18FDG nelle scansioni PET è indice dell'attività metabolica e quindi della vitalità delle cellule tumorali.
In numerosi tumori solidi, i cambiamenti nella captazione del 18FDG hanno dimostrato di poter predire la risposta alla chemioterapia dopo un solo ciclo di trattamento. Il
MPM è avido di 18FDG e gli studi iniziali suggeriscono che questo tracciante possa essere usato nella valutazione della prognosi e nella stadiazione dei pazienti con questa malattia.
Tuttavia il ruolo della 18FDG-PET nella valutazione della risposta alla chemioterapia come prospettiva futura, non è stato chiaramente stabilito e non ci sono linee guida ufficiali.L'analisi visiva è una sfida, in particolare per il MPM data l'estensione e la distribuzione della malattia. Il parametro più comunemente usato nella analisi delle immagini PET è il SUV max, un parametro semiquantitativo che corrisponde al valore massimo standardizzato di captazione all' interno del tumore. Il SUV max è un valore in un singolo pixel che riflette la massima intensità dell’attività del 18FDG nel tumore. Il MPM è scarsamente soddisfatto dalle misurazioni del SUV max poiché è un tumore spesso diffuso ed eterogeneo. La definizione del sito dove applicare una misura rappresentativa del SUV max è difficile e potenzialmente irrealizzabile, inoltre una misura che definisca i cambiamenti indotti dalla terapia all'interno di una massa tumorale così complessa sulla base di un solo pixel è probabilmente troppo semplicistica. C'è un crescente interesse riguardo alle misure basate sul volume nella la valutazione della risposta alla chemioterapia tramite 18FDG-PET. In un recente studio Francis et al. hanno sviluppato un nuovo software (PET VOI program) che definisce i confini tridimensionali del tumore semiautomaticamente sulla base delle scansioni 18FDG-PET. Numerosi metodi pubblicati usavano tecniche a soglia fissa, scarsamente utilizzabili per il MPM a causa della massa tumorale simile ad una placca e dei problemi associati alla differenziazione tra tumore e tessuto adiacente normale, come parete toracica, mediastino, fegato e cuore. Usando una soglia iterativa e prendendo in considerazione l’attività 18FDG nel circostante tessuto normale, l’algoritmo semiautomatico “region-growing” è stato capace di definire i confini del tumore. Il volume di interesse (VOI) generato dall’algoritmo è stato usato per ottenere una misura glicolitica del tumore, TGV ( total glycolitic volume ) che fornisce una misura sia del volume tumorale che dell'attività metabolica totale del tumore. L' obiettivo dello studio di Francis è stato stabilire il ruolo delle “serial PET scans” con 18FDG nella valutazione della risposta alla chemioterapia nei pazienti con MPM.I pazienti in questo studio sono stati reclutati prospetticamente e sottoposti alla valutazione della massa tumorale, sia in condizioni basali sia dopo un ciclo di chemioterapia. La valutazione è stata effettuata utilizzando la radiologia convenzionale (TC) e la 18FDG-PET e analizzando i dati relativi alla sopravvivenza.
L’analisi quantitativa del volume tumorale mediante 18FDG-PET fornisce una valutazione morfofunzionale dell’attività metabolica del tumore che è potenzialmente più sensibile, rispetto alle misurazioni anatomiche della TC, nel rivelare cambiamenti di terapia. Questo esame si è dimostrato utile nella predizione della risposta alla chemioterapia in numerosi tumori solidi, con la riduzione della captazione del 18FDG che spesso precede le variazioni radiologiche. Ci sono anche dati emergenti sulla relazione fra sopravvivenza e risposte metaboliche che mostrano un vantaggio di sopravvivenza delle risposte metaboliche nel cancro di polmone, mammella, esofago e pancreas. La valutazione del tumore tramite la 18FDG-PET basata sul volume è stata eseguita nel cancro del polmone, del colon-retto e nel glioma.
Nella presente tesi abbiamo valutato la risposta del MPM alla terapia, mediante la correlazione fra parametri bioumorali e imaging morfofunzionale in 7 pazienti affetti da mesotelioma pleurico maligno,sottoposti a radioimmunoterapia (RIT). I nostri pazienti,selezionati retrospettivamente, hanno eseguito il follow-up attraverso sistema combinato PET-TC Discovery ST8 (GE Medical Systems, Waukesha, Wis). Questo sistema è costituito da un tomografo PET integrato con una apparecchiatura TC multislice a 8 canali e permette la co-registrazione di immagini PET e TC nella stessa sessione di acquisizione.
Prima dell’esecuzione della PET i pazienti hanno osservato un digiuno per almeno 6 ore. La dose di [18F]FDG somministrata è stata di 8-10 mCi con acquisizione delle immagini 40-60 minuti dall’iniezione. Prima dell’iniezione è stato controllato il valore della glicemia: valori > 200 sono stati considerati non indicativi per l’esecuzione dello studio. I pazienti sono stati esaminati in posizione supina senza somministrazione di mezzo di contrasto iodato e.v.
Sono state acquisite prima scansioni TC, a respiro libero a partire dalla base del cranio fino alla porzione intermedia della coscia utilizzando i seguenti parametri di acquisizione: 80 mA e 120 kV; 8 sezioni dello spessore di 3,75 mm e pitch 1,35:1.
Subito dopo la scansione TC sono state acquisite le immagini PET. In tutti i casi sono stati acquisiti 6-8 lettini con tempo medio di acquisizione di 4 minuti a lettino. La risoluzione della PET nei piano assiale è stata approssimativamente pari a 5 mm FWHM con l’uso del più elevato filtro di risoluzione. Il FOV (field of view ) e la dimensione del pixel delle immagini ricostruite sono stati 50 cm e 3,27 mm.
Le immagini TC sono state utilizzate sia per la correzione dell’attenuazione e ricostruite utilizzando un algoritmo iterativo (ordered subset expectation maximization: OSEM) sia per la localizzazione spaziale delle lesioni.
Le immagini acquisite sono state valutate sualizzate con un software che fornisce immagini riformattate multiplanari TC, PET e di fusione (Xeleris Workstation, GE Medical Systems). Tutte le immagini PET-TC sono state valutate retrospettivamente alla ricerca di aree di patologico iperaccumulo di FDG. I dati tecnici di ciascun esame sono stati registrati per ciascun paziente in modo che tutti gli esami di controllo potessero essere eseguiti riproducendo le medesime condizioni (dose iniettata, intervallo di tempo tra iniezione ed acquisizione, durata dell’acquisizione).
Delle lesioni analizzate abbiamo valutato la sede e la dimensione alla TC secondo i criteri RECIST modificati e basandoci sull’evidenza alla PET di sedi di ipermetabolismo abbiamo valutato il SUV max(PET positiva) e il TGV attraverso la elaborazioni delle immagini PET con il softwer PET VOI PROGRAM.
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