Karaciğer tümörlerinde transarteriyel radyoembolizasyon (TARE) tedavisi sonrası alınan Y-90 görüntüleri ile yapılan doz hesabı ve tedavi cevabının öngörülmesindeki rolü
Dosimetric analysis with post-treatment Y-90 imaging after transarterial radioembolization (TARE) treatment of liver tumours and its role in prediction of response to treatment
Yazar: BURAK DEMİR
Danışman: PROF. DR. KEMAL METİN KIR
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı / Nükleer Tıp Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Manyetik rezonans tomografisi = Magnetic resonance tomography ; Pozitron emisyon tomografi = Positron-emission tomography

Özet:
Amaç: Karaciğerin primer ve sekonder tümörleri dünyada kanser ilişkili ölümlerin önemli sebeplerinden biri olup radyoembolizasyon bu hasta gruplarında uygulanabilecek olan bir lokal/bölgesel tedavi yöntemidir. Bu çalışmada 90Y cam ve reçine kürelerle radyoembolizasyon sonrasında alınan 90Y PET/MRG ile yapılan voksel temelli dozimetrinin tedavi yanıtını öngörmede rolü ve tedavi öncesinde yapılan 99mTc-MAA SPECT/BT ile korelasyonunun araştırılması amaçlanmıştır. İkincil amaç olarak ise tedavi sonrasında izlenen toksisite ve komplikasyon sebeplerinin tespiti belirlenmiştir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya retrospektif ve prospektif olarak toplamda TARE tedavisi uygulanan 84 hastaya ait 97 tedavi dahil edilmiştir. Bu tedavilerden 60'ında cam küreler kullanılmakla birlikte 37 tedavide ise reçine küreler kullanılmıştır. Hastaların 37'sinde (%44) kolorektal kanser, 24'ünde (%28) hepatosellüler kanser tanıları bulunmaktayken kalan hastaların ise kolanjiyosellüler, meme, pankreas, adrenal bez, tiroid karsinomları, nöroendokrin tümör ve uveal melanom tanıları bulunmaktaydı. Tedavi sonrası 90Y PET/MR görüntülerinde tümör ve normal karaciğer parankimi segmente edilmiş, 90Y PET görüntüleri kullanılarak her bir kompartman için ortalama doz değerleri ve doz-hacim histogramları elde edilmiştir. Dozimetrik parametrelerin tedavi öncesi ve takip PET görüntülerinde belirlenen tedavi yanıtı kategorilerinde (tam yanıt/parsiyel yanıt/stabil/progresyon) dağılımı regresyon analizleriyle araştırılmış ve tedavi yanıtı ile tam tedavi yanıtının öngörülmesinde ayırıcı güçlerinin belirlenmesi için ROC analizleri uygulanmıştır. Ayrıca 90Y PET/MRG ve 99mTc-MAA SPECT/BT ile elde edilen parametreler arasındaki korelasyon araştırılmıştır. PET/MRG ve SPECT/BT ile elde edilen tümör dozlarının tedavi yanıtının öngörülmesindeki başarıları ROC analizleri ile karşılaştırılmıştır. Toksisite değerlendirilmesi içinse tedavi sonrasında Child-Pugh skorunda artış ile ilişkili olabilecek klinik ve dozimetrik parametreler değerlendirilmiştir.
Bulgular: 90Y PET/MRG ile elde edilen ortalama doz ve D0-99 değerleri ile yapılan regresyon ve ROC analizlerinde ortalama doz değerlerinin ve neredeyse tüm D değerlerinin tedavi yanıtı ve tam tam tedavi yanıtını öngörmede istatistiksel olarak anlamlı olduğu gözlenmiştir. Cam küreler için tam tedavi yanıtı öngörüsünde ise ayrıca D60 ve D70 değerinin tümör ortalama dozundan ayırıcı gücünün istatistiksel olarak anlamlı şekilde daha yüksek olduğu görülmüştür. Tedavi yanıtı ve tam tedavi yanıtının öngörülmesi için yüksek seçiciliğe sahip eşik değerleri hesaplanmıştır. PET/MRG ve SPECT/BT'nin karşılaştırılmasında ise tedavi öncesinde alınan SPECT/BT'nin normal karaciğer parankimi doz değerlerini büyük bir doğrulukla öngördüğü ancak T/N ve tümör dozlarının ise daha düşük bir doğrulukla öngörebildiği izlenmiştir. Tedavi yanıtının öngörüsünde ise SPECT/BT ile PET/MRG edilen ortalama tümör doz değerleri ile tedavi yanıtını öngörüsünde PET/MRG'nin ayırıcı gücünün SPECT/BT'den daha üstün olduğu gösterilmiştir. Tam tedavi yanıtının öngörülmesinde yapılan analizde ise SPECT/BT için ROC analizinde AUC değeri 0,5'ten istatistiksel olarak anlamlı yüksek bulunmamıştır. Tedavi öncesi albümin düzeyi, ALBI skoru ve karaciğerde tümör yüzdesinin tedavi sonrasında Child-Pugh skor artışı izlenen ve izlenmeyen gruplar arasında dağılmlarında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptanmıştır. Ancak karaciğer fonksiyon bozukluğunun öngörülmesi için dozimetrik verilerle yapılan analizde ise iki grup arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptanmamıştır.
Sonuç: TARE sonrasında alınan PET/MR görüntüleri ile yapılan voksel temelli dozimetri ile tedavi yanıtının ve tam tedavi yanıtının büyük ölçüde öngörülebilmektedir. 99mTc-MAA SPECT/BT ise normal doku dozunu ve daha düşük doğrulukla da olsa T/N oranını ve tümör dozlarını öngörebilmekte ve her ne kadar tedavi yanıtı öngörüsünde PET/MRG'den daha düşük ayırıcı güce sahip olsa da tedavi planı oluşturulması için halen önemini korumaktadır.

Abstract:
Aim: Liver tumours, both primary and secondary, are significant contributors to cancer-related deaths worldwide. Radioembolization is a local/regional treatment method applicable to these patient groups. In this study, we aimed to investigate the role of voxel-based dosimetry using 90Y PET/MR images after radioembolization treatment with 90Y glass and resin microspheres in predicting of response to treatment and its correlations with pre-treatment 99mTc-MAA SPECT/CT. As a secondary objective, we aimed to identify the reasons for toxicity and complications observed after treatment.
Materials and Methods: A total of 97 treatments for 84 patients, with 60 using glass microspheres and 37 using resin microspheres were included in this study both retrospectively and prospectively. The majority of patients had colorectal cancer (44%) and hepatocellular carcinoma (28%) and the remaining patients had cholangiocellular, breast, pancreas, adrenal gland, thyroid, neuroendocrine carcinomas and uveal melanoma. Tumour and normal liver parenchyma in post-treatment 90Y PET/MR images were segmented, average dose values and dose-volume histograms were calculated for each compartment using 90Y PET images. Regression analyses were performed to investigate the distribution of dosimetric parameters between treatment response categories (complete response/partial response/stable/progression) which are determined in pre- and post-treatment PET images. ROC analyses were applied to determine the discriminatory power of these parameters in predicting treatment response and complete treatment response. Correlation between parameters obtained from 90Y PET/MRI and 99mTc-MAA SPECT/CT was also investigated. The success of predicting treatment response based on average tumor doses obtained from 90Y PET/MRI and 99mTc-MAA SPECT/CT were compared using ROC analyses. For toxicity assessment, clinical and dosimetric parameters associated with an increase in Child-Pugh score after treatment were evaluated.
Results: Regression and ROC analyses showed that average tumour dose and almost all D values which are calculated from PET/MRI were statistically significant in predicting treatment response and complete treatment response. Also, in treatments with glass microspheres D60 and D70 values showed statistically significantly higher discriminatory power for predicting complete treatment response compared to average dose delivered to tumour. Threshold values with high specificity for predicting response and complete response to treatment were calculated.	In comparison of PET/MRI and SPECT/CT, pre-treatment SPECT/CT accurately predicted normal liver parenchyma dose values, but prediction of T/N and tumour doses were less accurate. PET/MRI demonstrated superior discriminatory power in predicting response to treatment compared to SPECT/CT, based on average tumor dose values. ROC analysis for predicting of complete response to treatment returned an AUC value which is not statistically significantly different from 0.5 for SPECT/CT. Distribution of pre-treatment albumin level, ALBI score, and tumor volume percentage in the liver were significantly differed between groups with and without post-treatment Child-Pugh score increase. However, no statistically significant difference was found in the analysis of dosimetric data for predicting liver function impairment between the two groups.
Conclusions: Voxel-based dosimetric analysis after TARE treatment with post-treatment 90Y PET/MRI can accurately predict response and complete response to the radioembolization treatment. 99mTc-MAA SPECT/CT can predict normal tissue dose and, to a lesser extent, T/N ratio and tumor doses. It still maintains its relevance in treatment planning, despite having lower discriminatory power for predicting treatment response compared to PET/MRI.