Erişkin glial tümörlerde ki-67 proliferasyon indeksinin konvansiyonel MRG, difüzyon MRG, SWI ve perfüzyon MRG ile öngörülmesi
Prediction of ki-67 proliferation index in adult type glial tumors using conventional MRI, diffusion MRI, SWI, and perfusion MRI findings
Yazar: MUHAMMET ARİF KURŞUN
Danışman: DOÇ. DR. BEGÜMHAN BAYSAL
İstanbul Medeniyet Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyodiagnostik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme = Diffusion magnetic resonance imaging ; Ki-67 = Ki-67

Özet:
Glial tümörler merkezi sinir sisteminin en sık görülen malign tümörü olup tüm beyin tümörlerinin %30'unu ve primer malign beyin tümörlerinin %80'ini oluşturur. Tanıda ilk adım manyetik rezonans görüntüleme olup, bunu biyopsi ve histopatolojik değerlendirme takip eder. Ki-67 proteini hücre döngüsünün aktif aşamalarında eksprese edilmekte olup, çoğalan hücreleri tespit etmek için önemli bir belirteçtir. Ki-67 proliferasyon indeksi, hücre çoğalma oranını belirleyerek agresif tümör fenotiplerinin ve prognozlarının değerlendirilmesinde kritik rol oynar. Glial tümörlerin proliferasyon potansiyelinin doğru tespiti, tedavi stratejilerinin belirlenmesi açısından önemlidir. Günümüzde, Ki-67 proliferasyon indeksine dayalı değerlendirmeler cerrahi sonrası biyopsi örnekleriyle yapılabilmektedir. Bu çalışma, konvansiyonel MRG bulgularına ek olarak, yüksek hücresel yoğunluğu yansıtan DAG ve ADC, intratümöral hemorajiyi ortaya koyan SWI ve tümörün mikrovasküler yoğunluğu ile neovaskülarizasyonunu değerlendiren DSC perfüzyon MRG yöntemlerini kullanarak, glial tümörlerin Ki-67 indeksini preoperatif dönemde öngörmeyi amaçlamaktadır. Böylece invaziv olmayan yöntemlerle Ki-67 indeksinin öngörülerek tanı ve tedavi süreçlerinde daha etkin bir yol haritası oluşturulması hedeflenmiştir.
Bu çalışma, girişimsel olmayan retrospektif bir araştırma olarak planlanmıştır. Etik kurul onayının alınmasını takiben, hastanemizin PACS sistemi üzerinden hastaların manyetik rezonans görüntüleri taranmış ve radyolojik olarak glial tümör ile uyumlu değerlendirilen, uygun protokolde çekim yapılmış hastalar kaydedilmiştir. Erişkin glial tümörler, belirlenen dahil edilme ve dışlanma kriterlerine göre seçilmiş ve değerlendirme parametreleri tanımlanmıştır. Histopatolojik ve moleküler veriler patoloji raporları üzerinden geriye dönük olarak elde edilmiştir. MR görüntüleri, iki gözlemci tarafından iş istasyonunda analiz edilmiş ve elde edilen veriler, SPSS programı kullanılarak istatistiksel olarak değerlendirilmiştir.
Çalışmada 126 hasta (68 kadın, 58 erkek) değerlendirildi; yaş ortalaması 58,3 ± 14,2 (20-88 yaş arası) idi. Ki-67 proliferasyon indeks ortalaması %26,8 ± 16,8 olarak bulundu. Tümörler en sık frontal yerleşimli olup, ortalama aks uzunluğu 52,0 ± 17,0 mm'ydi. Hastaların %82,5'inde nekroz, %46'sında ciddi ödem, %29,4'ünde intratümöral kist görüldü. %69,8'inde heterojen kontrastlanma, %88,9'unda belirsiz sınır, %23,8'inde multisentrik veya multifokal özellikler saptandı. ITSS derece 3 oranı %58,7, WHO derece 4 oranı %84,1, IDH mutasyonu %29,4 ve ATRX mutasyonu %14,3 olarak tespit edildi.
Bu çalışmada, ADC (min), rADC(min), ADC (ort), rADC(ort) ve rCBV parametrelerinin yüksek Ki-67 indeksini öngörmede etkili olduğu saptanmıştır. rADC(min) (%88,9 duyarlılık, %77,8 özgüllük) ve rCBV (%90,7 duyarlılık, %100 özgüllük) en iyi tanısal performansı göstermiştir. Belirsiz sınırlı, nekrotik, heterojen kontrastlanma, ciddi ödem ve yüksek ITSS derecesi olan tümörlerde Ki-67 indeksi daha yüksek bulunmuştur.
Glial tümörlerin proliferasyon potansiyelinin doğru belirlenmesi, uygun tedavi stratejilerinin planlanması açısından büyük önem taşır. Çalışmamız, preoperatif dönemde konvansiyonel ve ileri MRG parametrelerinin Ki-67 proliferasyon indeksini tahmin etmede kullanılabileceğini ortaya koymuştur.
Anahtar kelimeler: difüzyon ağırlıklı görüntüleme, glial tümör, Ki-67 proliferasyon indeksi, manyetik rezonans görüntüleme, perfüzyon ağırlıklı görüntüleme.

Abstract:
Glial tumors are the most common malignant tumors of the central nervous system, accounting for 30% of all brain tumors and 80% of primary malignant brain tumors. The diagnostic process typically begins with magnetic resonance imaging (MRI), followed by biopsy and histopathological evaluation. The Ki-67 protein, expressed during the active phases of the cell cycle, serves as a crucial marker for identifying proliferating cells. The Ki- 67 proliferation index plays a critical role in assessing tumor aggressiveness and prognosis by quantifying the rate of cell proliferation. Accurate identification of the proliferation potential of glial tumors is essential for determining appropriate treatment strategies. Currently, evaluations based on the Ki-67 proliferation index can only be performed using biopsy samples obtained after surgery.
This study aims to predict the Ki-67 index of glial tumors in the preoperative period by employing advanced MRI techniques in addition to conventional MRI findings. These include diffusion-weighted imaging (DWI) and apparent diffusion coefficient (ADC), which reflect high cellular density; susceptibility-weighted imaging (SWI), which highlights intratumoral hemorrhage; and dynamic susceptibility contrast (DSC) perfusion MRI, which assesses tumor microvascular density and neovascularization. The ultimate goal is to estimate the Ki-67 index through non-invasive methods, enabling the development of a more effective roadmap for diagnosis and treatment processes.
This study was designed as a retrospective study. Following the approval of the ethics committee, the magnetic resonance imaging (MRI) scans of patients were reviewed through the hospital's PACS system. Patients whose scans were radiologically compatible with glial tumors and acquired under appropriate imaging protocols were included. Adult glial tumors were selected based on predefined inclusion and exclusion criteria, and evaluation parameters were established. Histopathological and molecular data were retrospectively retrieved from pathology reports. Functional parameters were analyzed by two observers using a workstation, and the resulting data were statistically evaluated using SPSS software.
In the study, 126 patients (68 female, 58 male) were evaluated, with a mean age of 58.3 ± 14.2 years (range: 20–88). The mean Ki-67 proliferation index was found to be 26.8 ± 16.8%. Tumors were most commonly located in the frontal lobe, with an average axis length of 52.0 ± 17.0 mm. Necrosis was observed in 82.5% of patients, significant edema in 46%, and intratumoral cysts in 29.4%. Heterogeneous contrast enhancement was noted in 69.8%, indistinct borders in 88.9%, and multifocal or multicentric features in 23.8% of cases. ITSS grade 3 was observed in 58.7%, WHO grade 4 in 84.1%, IDH mutation in 29.4%, and ATRX mutation in 14.3% of the cases.
The study identified ADC (min), rADC (min), ADC (mean), rADC (mean), and rCBV as effective parameters in predicting high Ki-67 indices. Among these, rADC (min) (88.9% sensitivity, 77.8% specificity) and rCBV (90.7% sensitivity, 100% specificity) demonstrated the best diagnostic performance. Tumors with indistinct margins, necrosis, heterogeneous contrast enhancement, significant edema, and high ITSS grades were associated with higher Ki-67 indices.
Accurately determining the proliferative potential of glial tumors is crucial for planning appropriate treatment strategies. Our study demonstrates that conventional and advanced MRI parameters can be effectively utilized to predict the Ki-67 proliferation index in the preoperative period.
Keywords: diffusion-weighted imaging, glial tumor, Ki-67 proliferation index, magnetic resonance imaging, perfusion-weighted imaging.