Yüksek grade glial tümörlerde preload DSC MR perfüzyon görüntüleme ile elde edilen parametrelerin moleküler markerları öngörmede tanısal yeri /
Yazar: IŞIL İMGE GÜLTEKİN AYDOĞ
Danışman: DOÇ. DR. EMETULLAH CİNDİL
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Amaç: Yüksek grade glial kitleler yetişkin çağda en sık görülen primer malign beyin kitlesi olup ortalama sağ kalım 15 ay olarak bildirilmiştir. Bu nedenle prognozda ve sağ kalımda önemli bir yere sahip olan genetik ve moleküler belirteçlerin invaziv olmayan tekniklerle araştırılması önem kazanmıştır. Tümör mikrovaskülarite ve anjiogenezi hakkında bilgi sağlayan yöntem olan Dinamik duyarlılık kontrast (DSC) perfüzyon görüntüleme ve bu inceleme ile elde edilen rölatif beyin kan volümü (rCBV), pik yükseklik (PH), ve sinyal kazanım oranı (PSR) parametreleri glial tümörlerin tanısında rutin kullanılan bir görüntüleme yöntemi haline gelmiştir. Bu çalışmada DSC perfüzyon görüntülemede, yüksek FA değerleri kullanılarak ve preload doz verilmeden elde edilen perfüzyon parametreleri ile orta FA değerleri ve preload doz sonrası elde olunan perfüzyon parametrelerinin, İDH mutasyonunu ve diğer moleküler belirteçleri ön görmedeki başarısı karşılaştırılmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda 49 yüksek grade glial kitle tanılı hasta iki farklı DSC perfüzyon tekniği ile değerlendirilmiştir. İlk pefüzyon görüntülemede, yüksek T1 ağırlıklı (FA= 90°), ikinci perfüzyon görüntüleme ise ilk pefüzyonda kullanılan kontrast madde preload olarak kullanarak ve orta FA değerleri (FA= 60°) ile T1 ağırlığı azaltılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen perfüzyon incelemelerin rCBV, PSR ve PH değerleri hesaplanarak iki incelemenin, İDH mutasyonunu ve diğer moleküler belirteç durumunu ayırt etme başarısı karşılaştırılmıştır.
Bulgular: rCBV ve PH değerleri, ilk ve ikinci perfüzyon incelemede İDW-w grupta (p<0,05); PSR ise İDH-m grupta istatistiksel anlamlı olarak daha yüksektir (p<0.01).
İlk ve ikinci DSC perfüzyon ile elde edilen parametreler ROC analizinde değerlendirildiğinde AUC değerinin, ikinci perfüzyonda elde edilen PSR'de daha yüksek olduğu gösterilmiştir (PSR2 için AUC=0,816; PSR1 için AUC=0,789). Ayrıca ikinci perfüzyonda elde edilen CBV2 ve PH2 değerlerinin İDH mutasyonunun ön görmedeki tanısal doğruluğu ilk perfüzyon parametrelerine göre daha yüksek olmaktadır (CBV2 için AUC=0,786; PH2 için AUC =0,762).
Lojistik regresyon analizine göre CBV ve PSR parametrelerinin kombine edildiği modeller, özellikle ikinci perfüzyon görüntülemesinde tanı performansını arttırmıştır. Ancak modele PH değerlerinin eklenmesi İDH mutasyon ayrımını yapmadaki başarıda artış sağlamamıştır.
İlk perfüzyon görüntülemede de ikinci perfüzyon görüntülemede de elde edilen parametrelerin ATRX mutasyonunu belirlemede yalnızca CBV değerleri istatistiksel olarak anlamlı olduğu gösterilmiştir (p<0,05). P53 mutasyonu bulunan kitlelerde ikinci perfüzyon görüntülemede elde edilen CBV değerlerinin; p53 negatif kitlelere göre istatistiksel anlamlı (p=0,02) olarak daha yüksek olduğu gösterilmiştir.
Sonuç: Orta FA değerleri ve preload doz kullanılarak elde edilen DSC perfüzyon parametreleri, İDH mutasyon durumunu ve diğer moleküler belirteçlerin ayrımında fayda sağlayabilir. Preload doz kullanılması, TE ve FA değerlerinin değiştirilmesi ile oluşturulan görüntüleme parametreleri ve görüntüleme sonrası düzeltme algoritmalarının kullanılması tek optimal bir protokolün belirlenmesini zorlaştırmaktadır. Bu nedenle, uzlaşılmış DSC MR perfüzyon görüntüleme protokolleri oluşturulmalı ve daha fazla hasta içeren randomize kontrollü çalışmalarla doğrulanmalıdır.

Anahtar Kelimeler: Yüksek Grade Glial Kitle, Dinamik Kontrast Perfüzyon, Preload Doz, İDH mutasyonu

Abstract:
Objective: High-grade glial masses are the most common primary malignant brain mass in adults with an average survival has been reported as 15 months. Therefore, the investigation of genetic and molecular markers, which have a significant impact on prognosis and survival, has become important. Dynamic Susceptibility Contrast (DSC) perfusion imaging technique, a method providing information about tumor microvascularity and angiogenesis and derived parameters such as relative Cerebral Blood Volume (rCBV), Peak Height (PH) and Percent Signal Recovery (PSR) have become routine imaging technique in the diagnosis of glial tumors. In this study, DSC perfusion imaging obtained by nonpreloaded and high FA value was compared with preload dose and intermediate FA value in terms of their diagnostic performance predicting IDH mutations and other molecular markers, with the aim of optimizing rCBV and other parameters.
Materials and Methods: To overcome this problem, in our study 49 patients with high-grade glial lesions were evaluated using two different DSC perfusion techniques. The first perfusion imaging used a high T1 weight (FA= 90°) and the second was performed with reduced T1 weight by using the contrast agent preload from the first perfusion with intermediate FA values (FA= 60°). The rCBV, PSR, and PH values obtained from these perfusion studies were calculated and compared for their effectiveness in distinguishing IDH mutation and other molecular marker statuses.
Results: rCBV and PH values were significantly higher in the IDW-w group in both the first and second perfusion studies (p<0.05), PSR was significantly higher in the IDH-m group (p<0.01).
The parameters obtained from the first and second DSC perfusion were evaluated in the ROC analysis, the AUC value was higher in the second perfusion PSR (PSR2 AUC=0.816; PSR1 AUC=0.789). Additionally, the CBV2 and PH2 values obtained from the second perfusion had higher diagnostic accuracy in predicting the IDH mutation than the first perfusion parameters (CBV2 AUC=0.786; PH2 AUC=0.762).
According to logistic regression analysis, models combining rCBV and PSR parameters, especially in the second perfusion imaging, have improved diagnostic performance. However, adding PH values to the model did not increase performance of differentiating IDH mutations.
In both the first and second perfusion imaging, only rCBV values were statistically significant in determining ATRX mutation status (p<0.05). In glial tumors with p53 mutations, rCBV values obtained from the second perfusion imaging were significantly higher compared to p53 negative group(p=0.02).
Conclusion: DSC perfusion parameters obtained by using intermediate FA values and preload dose may improve the diagnostic performance of IDH mutation status and other molecular markers. The use of preload dose, modification of TE and FA values and post-processing correction algorithms complicate the establishment of a single optimal protocol. Therefore, standardised DSC perfusion imaging protocols should be agreed and validated with more extensive, randomized controlled trials.

Key words: High Grade Glial Lesions, Dynamic Susceptibility Contrast Perfusion Imaging, Preload Dose, IDH mutation