Методические аспекты измерения метаболического объема опухоли у больных диффузной В-клеточной крупноклеточной лимфомой при ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ

Актуальность: При позитронно-эмиссионной томографии, совмещенной с компьютерной томографией (ПЭТ/ КТ) с ¹⁸F-фтордезоксиглюкозой (¹⁸F-ФДГ) в качестве функциональных показателей, маркирующих поглощение радиофармпрепарата (РФП) во всей опухоли, используются метаболический объем опухоли (metabolic tumor volume — MTV) и гликолитический объем опухоли (tumor total lesion glycolysis — TLG). Показатели MTV и TLG еще не вошли в стандартную клиническую практику, так как точность объемных измерений сильно зависит от выбранного метода измерения опухоли, а оптимальный способ сегментации MTV и TLG пока не установлен.
Цель: Изучение точности методов измерения метаболического объема опухоли при ПЭТ/КТ с ¹⁸F-ФДГ у больных диффузной В-клеточной крупноклеточной лимфомой (ДБККЛ).
Материал и методы: Анализ результатов исходной (до лечения) ПЭТ/КТ с ¹⁸F-ФДГ проведен у 21 пациента с морфологически подтвержденной ДБККЛ. Значение объема опухоли (tumor volume, TV), установленное при постконтрастной КТ (КТTV), считалось эталонным. При измерении MTV добивались соотношения 1:1 между значениями КТTV и MTV. При совпадении анатомических и метаболических границ опухоли значения MTV признавались истинными (MTV_истин). Общее число измерений MTV и TLG составило 254. Построение контура опухоли с помощью относительных пороговых показателей проводилось вокруг максимального значения стандартизированного показателя накопления (Standardized Uptake Value-SUV_макс) РФП, зарегистрированного в опухоли и интактной ткани печени.
Результаты: При КТ размеры очагов варьировали от 24 до 241 мм, ср. арифм. M = 103,4±62,3, медиана Me = 93 (48,5–155,5). В 15 (71,4 %) очагах определялись гиподенсные участки некроза. При ПЭТ в проекции всех очагов визуализировалась гиперфиксация РФП различной степени интенсивности. Значения SUV_макс в опухолях варьировали от 5,8 до 30,5, Me = 20,4 (17,3–23,2). Значимой корреляционной зависимости между размерами очагов и SUV_макс не обнаружено (ρ = 0,17, p = 0,4744). Наилучшая точность при измерении MTV наблюдалась при применении нескольких пороговых показателей: VOIPERCIST, VO_I2,5, VOI_{авто-контур}, а также VOI_{10 %}, VOI_{15 %} и VOI_{20 %}. Оптимальными абсолютными пороговыми показателями стали значения SUV в интервале от 2 до 3, а относительными — в диапазоне от 10 % до 20 % от SUV_макс в опухоли. Недооценка MTV чаще определялась при использовании относительных индексов отсечения в диапазоне 25 %–50 % и пороговых значениях SUV ≥ 5,3.
Заключение: Полученные результаты показали, что использование единственного порогового значения для сегментации MTV у больных ДБККЛ нецелесообразно. Выбор метода измерения MTV должен осуществляться индивидуально для каждого очага в отдельности, с учетом его формы, размеров и структуры, а также интенсивности и однородности поглощения РФП в опухоли и соседних анатомических структурах.

1. Boellaard R, Delgado-Bolton R, Oyen WJG et al. FDG PET/ CT: EANM procedure guidelines for tumour imaging: version 2.0. J Nucl Med Mol Imaging. 2015;42(2):328-54. DOI: 10.1007/s00259-014-2961-x.

2. Burggraaff CN, Rahman F, Kaßner I, et al. On behalf of the PETRA Consortium. Optimizing Workflows for Fast and Reliable Metabolic Tumor Volume Measurements in Diffuse Large B Cell Lymphoma. Mol Imaging Biol. 2020;22:1102Y1110. DOI: 10.1007/s11307-020-01474-z.

3. Pinker K, Riedl C, Weber W. Evaluating tumor response with FDG PET: updates on PERCIST, comparison with EORTC criteria and clues to future developments. Published in final edited form as: Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2017;44:55-66. DOI:10.1007/s00259-017-3687-3.

4. Kostakoglu L, Chauvie S. Metabolic Tumor Volume Metrics in Lymphoma. Semin Nucl Med. 2018;48 (1):50-66. DOI: 10.1053/j.semnuclmed.2017.09.005.

5. Ceriani L, Martelli M, Zinzani PL, et al. Utility of baseline 18FDG-PET/CT functional parameters in defining prognosis of primary mediastinal (thymic) large B-cell lymphoma. Blood. 2015;126:950-6. DOI: 10.1182/blood-2014-12-616474.

6. Schoder H, Moskowitz C. Metabolic tumor volume in lymphoma: hype or hope? J Clin Oncol. 2016;34:3591-4. DOI: 10.1200/JCO.2016.69.3747.

7. Baratto L, Jegede O, Hong F, et al. Comparison between LUGANO, EORTC, PERCIST and IHP criteria at interim PET in patients with follicular Non-Hodgkin’s lymphoma. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2016;43(20):S30-S31. DOI: 10.1007/s00259-016-3484-4.

8. Larson SM, Erdi Y, Akhurst T, et al. Tumor Treatment Response Based on Visual and Quantitative Changes in Global Tumor Glycolysis Using PET-FDG Imaging: The Visual Response Score and the Change in Total Lesion Glycolysis. Clinical Positron Imaging. 1999;2(3):159-71. DOI: 10.1016/s1095-0397(99)00016-3.

9. Kenneth J, Biehl F-M, Dehdashti KF, et al. 18F-FDG PET Definition of Gross Tumor Volume for Radiotherapy of Non–Small Cell Lung Cancer: Is a Single Standardized Uptake Value Threshold Approach Appropriate? J Nucl Med. 2006;47(11):1808-12.

10. Yu J, Xinke L, Mu D, et al. Comparison of Tumor Volumes as Determined by Pathologic Examination and FDG-PET/ CT Images of Non–Small-Cell Lung Cancer: A Pilot Study. 2009;75(5):1468-74. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2009.01.019.

11. Martín-Saladich Q, Reynés-Llompart G, Sabaté-Llobera A, et al. Comparison of different automatic methods for the delineation of the total metabolic tumor volume in I–II stage Hodgkin Lymphoma. J Immunother Cancer. 2020;10:12590. DOI: 10.1038/s41598-020-69577-9.

12. Capobianco N, Meignan M, Cottereau A-S, et al. Deep-Learning 18F-FDG Uptake Classification Enables Total Metabolic Tumor Volume Estimation in Diffuse Large B-Cell Lymphoma. J Nucl Med. 2021;62:30-36. DOI: 10.2967/jnumed.120.242412.

13. Im H-J, Pak K, Cheon GJ, et al. Prognostic value of volumetric parameters of 18F-FDG PET in non-small-cell lung cancer: a meta-analysis. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2015;42:241-51. DOI: 10.1007/s00259-014-2903-7.

14. Im H-J., Bradshaw T, Solaiyappan M., Cho S. Y. Current Methods to Define Metabolic Tumor Volume in Positron Emission Tomography: Which One is Better? Nucl Med Mol Imaging. 2018; 52:5-15. DOI 10.1007/s13139-017-0493-6.

15. Леонтьева АВ, Рубцова НА, Халимон АИ и др. Прогностическая ценность ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ в определении статуса мутации гена EGFR у пациентов с немелкоклеточным раком легкого. REJR. 2020;10(1):191-205. [Leontyeva AV, Rubtsova NA, Khalimon AI, Antonevskaya TL, et al. Prognostic value of PET/CT with 18F-FDG for EGFR gene mutations status evaluation in patients with non-small cell lung cancer. REJR. 2020;10(1):191-205 (In Russian)]. DOI:10.21569/2222–7415-2020-10-1-191–205.

16. Оджарова АА, Долгушин МБ, Мудунов ИС и др. Совмещенная позитронно-эмиссионная и компьютерная томография с 18F-фтордезоксиглюкозой в оценке эффективности таргетной терапии при радиойодрезистентном высокодифференцированном раке щитовидной железы (клиническое наблюдение). Опухоли головы и шеи. 2017;7(3):103-7. [Odgharova AA, Dolgushin MB, Mudunov IS et al. 18F-Fluorodeoxyglucose positron emission tomography combined with computed tomography in evaluation of effectiveness of targeted therapy of radioactive iodine-refractory differentiated thyroid cancer (clinical observation). Head and Neck of tumors (HNT). 2017;7(3):103-7 (In Russian)]. DOI: 10.17650/2222–1468-2017-7-3-103–107.

17. Song MK, Chung JS, Shin HJ, et al. Clinical significance of metabolic tumor volume by PET/CT in stages II and III of diffuse large B cell lymphoma without extranodal site involvement. Ann Hematol. 2012; 91:697-703. DOI: 10.1007/s00277-011-1357-2.

18. Sasanelli M, Meignan M, Haioun C., et al. Pretherapy metabolic tumour volume is an independent predictor of outcome in patients with diffuse large B-cell lymphoma. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2014;41:2017-22. DOI: 10.1007/s00259-014-2822-7.

19. Meignan M, Itti E, Gallamini A, et al. FDG PET/CT imaging as a biomarker in lymphoma. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2015;42:623-33. DOI: 10.1007/s00259-014-2973-6.

20. Cottereau AS, Lanic H, Mareschal S, et al. Molecular profile, and FDG-PET/CT total metabolic tumor volume improve risk classification at diagnosis for patients with diffuse large B-cell lymphoma. Clin Cancer Res. 2016; 22:3801-9. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-15-2825.

21. Mikhaeel NG, Smith D, Dunn JT, et al. Combination of baseline metabolic tumour volume and early response on PET/CT improves progression-free survival prediction in DLBCL. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2016; 43:1209-19. DOI: 10.1007/s00259-016-3315-7.

22. Frings V, de Langen AJ, Smit EF, et al. Repeatability of metabolically active volume measurements with 18F-FDG and 18FFLT PET in non-small cell lung cancer. J Nucl Med. 2010; 51:1870-7. DOI: 10.2967/jnumed.110.077255.

23. Meignan M, Sasanelli M, Casasnovas RO, et al. Metabolic tumour volumes measured at staging in lymphoma: methodological evaluation on phantom experiments and patients. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2014; 41:1113-22. DOI: 10.1007/s00259-014-2705-y.

24. Camacho MR, Etchebehere E, Tardelli N, et al. Validation of a Multifocal Segmentation Method for Measuring Metabolic Tumor Volume in Hodgkin Lymphoma. J Nucl Med Technol. 2020; 48:30-5. DOI: 10.2967/jnmt.119.231118.

25. Gallivanone F, Fazio F, Presotto L, et al. Adaptive threshold method based on PET measured lesion-to-background ratio for the estimation of Metabolic Target Volume from 18F-FDG PET images. IEEE Nucl Sci Symp Conf Rec. 27 Oct.-2 Nov. 2013. DOI: 10.1109/NSSMIC.2013.6829383.

26. Park SY, Yoon JK, Park KJ, et al. Prediction of occult lymph node metastasis using volume-based PET parameters in smallsized peripheral non-small cell lung cancer. Cancer Imaging. 2015;15:21. DOI: 10.1186/s40644-015-0058-9.

27. Eude F, Toledano M. N., Vera P, et al. Reproducibility of Baseline Tumour Metabolic Volume Measurements in Diffuse Large B-Cell Lymphoma: Is There a Superior Method? Metabolites. 2021;(11):72. DOI: 10.3390/metabo11020072.

28. Parvez A, Tau N, Hussey D, et al. 18F-FDG PET/CT metabolic tumor parameters and radiomics features in aggressive nonHodgkin’s lymphoma as predictors of treatment outcome and survival. Ann Nucl Med. 2018;32:410-6. DOI: 10.1007/s12149-018-1260-1.