Prostat CA tanılı hastalarda evreleme amaçlı çekilen GA-68 PSMA PET/BT'nin volümetrik ve doku analizi parametreleri ile değerlendirilmesi
Evaluation of 68ga-PSMA PET/CT with volumetric and texture analysis parameters for staging of prostate cancer patients
Yazar: AYŞEGÜL AKSU
Danışman: PROF. DR. GAMZE ÇAPA KAYA
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Doku analizi = Texture analysis ; Makine öğrenmesi = Machine learning ; Neoplazm evreleri = Neoplasm staging ; Pozitron emisyon tomografi = Positron-emission tomography ; Prostat = Prostate ; Prostat hastalıkları = Prostatic diseases ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms

Özet:
Amaç: Evreleme Ga-68 PSMA PET/BT görüntülerinden elde edilen volümetrik ve radyomik
verilerin, PSA, risk grubu, Gleason Grade (GG) grupları, metastaz varlığı ile ilişkisini
incelemektir.
Materyal-Metot: Ocak 2015-Eylül 2018 tarihleri arasında prostat adenokanseri tanısıyla
evreleme amacıyla Ga-68 PSMA PET-BT tetkiki uygulanan 88 hastanın görüntüleri
retrospektif olarak incelendi. Görüntüler LIFEx programında değerlendirildi. Prostat bezi, lenf
nodu ve uzak organ metastazlarındaki zemin aktivitenin üzerindeki PSMA tutulumları %40
threshold ile çizildi, radyomik ve volümetrik veriler elde edildi.
Bulgular: Tüm hastalarda PSA ile PSMA-TVtotal arasında orta düzeyde (p<0,001, r=0,580),
TL-PSMAtotal arasında yüksek düzeyde (p<0,001, r=0,636) korelasyon mevcuttu. PSMA-
TVprostat ve TL-PSMAprostat değerleri, lokal ve lokal ileri/metastatik hastalarda farklıydı
(p=0,020 ve 0,006, sırasıyla). PSMA-TVprostat ve TL-PSMAprostat değerleri, düşük-orta ve
yüksek riskli hastalarda (p<0,001 ve <0,001, sırasıyla), metastaz izlenen ve izlenmeyen
hastalarda (p=0,008 ve <0,001, sırasıyla) anlamlı olarak farklıydı. PSMA-TVprostat-total,
TL-PSMAprostat-total değerleri, GG ≤3 ve >3 olan hastalarda anlamlı olarak farklı
izlenmekteydi (p=0,030, <0,001, 0,002 ve <0,001, sırasıyla). TL-PSMAprostat ile GG
grupları arasında zayıf düzeyde korelasyon izlenirken (p=0,001, r=0,358), PSMA-TVprostat
değerleri ve GG grupları arasında anlamlı korelasyon mevcut değildi (p=0,137). Tüm
hastalarda PSMA-TVtotal ile GG grupları arasında zayıf düzeyde ve TL-PSMAtotal ile orta
düzeyde korelasyon mevcuttu (r=0,305 ve 0,470, sırasıyla).
Lokal ve lokal ileri/metastatik grupları ayırt edebilme gücü en yüksek olan doku
analizi parametresi GLZLM_HGZE idi (EAA=0,678). D'Amico risk sınıflamasına göre
düşük-orta ve yüksek risk grupları ayırt edebilme gücü en yüksek olan doku analizi
parametresi de GLZLM_HGZE olarak saptandı (EAA=0,771).
GG ≤3 ve>3 olan hastaları (EAA=0,748); tüm hasta grubunda ve metastaz izlenmeyen
grupta yüksek riskli hastalarla düşük-orta riskli hastaları en iyi ayırt edebilen SUV
parametresi SUVpeak idi.
GG gruplarını (>3 ve 3≥) tahmin etmede metastaz varlığı ve radyomik veriler naive
bayes (model:0,731, test:0,753) ve GG gruplarını (≥3 ve 3>) tahmin etmede random forest
algoritması (model:0,788, test:0,727) ile EAA değerleri hesaplandı.
Sonuç: İnvaziv yöntemler kullanılmadan, tanı amaçlı elde edilen PSMA PET/BT
görüntülerinde primer tümörün heterojenitesi ve agresifliği, GG gruplarının tahmini mümkün
olabilir; bu durum bireyselleştirilmiş hastalık yönetiminde umut vaadetmektedir.

Abstract:
Aim: The aim of this study was to investigate the relationship between volumetric and
radiomic data obtained from staging 68Ga-PSMA PET/CT images with PSA, risk groups,
Gleason Grade (GG) groups and presence of metastasis.
Method: Between January 2015 and September 2018, 88 patients who underwent 68Ga-
PSMA PET-CT for staging of prostate adenocarcinoma were retrospectively analyzed. Images
were evaluated in LIFEx program. PSMA involvement above the background activity in
prostate gland, lymph node and other distant metastases were plotted with 40% threshold;
radiomics & volumetric data were obtained.
Results: In all patients, there was a moderate correlation between PSA and PSMA-TVtotal
(p<0.001, r=0.580) and a high correlation between TL-PSMAtotal (p<0.001, r=0.636).
PSMA-TVprostate and TL-PSMAprostate values were different in local and locally
advanced/metastatic patients (p = 0.020 and 0.006, respectively). PSMA-TVprostate and TL-
PSMAprostate values were significantly different in low-moderate and high-risk patients
(p=0.003 and <0.001, respectively), and in patients with and without metastasis (p=0.008 and
<0.001, respectively). PSMA-TVprostat-total, TL-PSMAprostat-total values were
significantly different in patients with GG ≤3 and >3 (p=0.030, <0.001, 0.002 and <0.001,
respectively). There was a low correlation between TL-PSMAprostate and GG groups
(p=0.001, r=0.358), but there was no significant correlation between PSMA-TVprostate
values and GG groups (p=0.137). There was low correlation between PSMA-TVtotal and
moderate correlation between TL-PSMAtotal and GG groups in all patients (r =0.305 and
0.470, respectively).
The texture analysis feature with the highest discriminating power to distinguish local
and local advanced/metastatic groups, was GLZLM_HGZE (EAA=0.678). And also, the
texture analysis parameter with the highest power to distinguish between medium and high
risk groups according to D'Amico risk classification, was found to be GLZLM_HGZE
(EAA=0.771).
SUVpeak was the best discriminative SUV parameter for patients with GG 3≥ and> 3,
and for high and low-moderate risk patients in the entire patient group and in the group
without metastasis.
AUC values were calculated with presence of metastasis and radiomic data, using
naive bayes algorithm for predicting GG (>3 and 3≥) groups (model: 0.731, test: 0.753) and
random forest algorithm for predicting GG (≥3 ve 3>) groups (model: 0.788, test: 0.727).
Results: Without the use of invasive methods, the heterogeneity and aggressiveness of the
primary tumor and the prediction of GG groups may be possible on PSMA PET/CT images
obtained for diagnostic purposes; this holds promise for individualized disease management.