Multiphase dual-energy CT parameters combined with CT features in differentiating three common lung cancers
Diese Studie zeigt, dass die Kombination von triphasischen Dual-Energy-CT-quantitativen Parametern mit konventionellen CT-Merkmalen die diagnostische Genauigkeit bei der Differenzierung zwischen Adenokarzinom, Plattenepithelkarzinom und kleinzelligem Lungenkarzinom im Vergleich zur Verwendung einer der beiden Methoden allein signifikant verbessert.
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Lungenkrebs ist nicht eine einzige Krankheit, sondern eine Sammlung verschiedener Zustände, die sich auf unterschiedliche Weise verhalten. Die zwei häufigsten Gruppen sind der nicht-kleinzellige Lungenkrebs, der Adenokarzinome und das Plattenepithelkarzinom umfasst, und der kleinzellige Lungenkrebs. Obwohl sie alle als abnormale Wucherungen in der Brust erscheinen, sind ihre Biologie, ihre Art der Ausbreitung und die Behandlungen, die für sie am besten funktionieren, sehr unterschiedlich. Adenokarzinome entstehen oft an den äußeren Rändern der Lunge, während das Plattenepithelkarzinom und der kleinzellige Lungenkrebs dazu neigen, nahe der Mitte zu wachsen, in der Nähe der Hauptluftwege. Da die Behandlung für einen Typ bei einem anderen unwirksam oder sogar schädlich sein kann, müssen Ärzte genau wissen, um welche Art es sich beim Patienten handelt, bevor sie mit der Therapie beginnen. Normallich erfordert dies eine Biopsie, bei der eine Nadel eine kleine Gewebeprobe entnimmt, damit ein Pathologe diese unter einem Mikroskop untersuchen kann. Es kann jedoch schwierig sein, diese Probe zu gewinnen, wenn der Tumor tief im Inneren der Brust liegt oder wenn der Patient zu schwach ist, um den Eingriff zu durchlaufen. Dies schafft einen Bedarf an einer Möglichkeit, die Krebsart allein mithilfe der Bilder aus einem Scan zu identifizieren.
Ein Forscherteam am Gaozhou People's Hospital in China setzte sich zum Ziel, die Art und Weise zu verbessern, wie Ärzte zwischen diesen drei Arten von Lungenkrebs mithilfe einer speziellen Art der Bildgebung namens Dual-Energy-Computertomographie unterscheiden können. Standard-CT-Scans machen Bilder des Körpers mittels Röntgenstrahlen, aber die Dual-Energy-CT verwendet gleichzeitig zwei verschiedene Energieniveaus. Dies ermöglicht es der Maschine, nicht nur die Form eines Tumors zu sehen, sondern auch seine chemische Zusammensetzung, insbesondere wie viel jodhaltiges Kontrastmittel der Tumor absorbiert. Die Forscher konzentrierten sich auf ein spezifisches Protokoll, bei dem sie Patienten dreimal nach der Injektion des Kontrastmittels scannten: einmal, als das Kontrastmittel zuerst in den Arterien ankam, einmal, als es die Venen füllte, und ein drittes Mal nach einer kurzen Verzögerung. Sie betrachteten auch genau die physische Form der Tumoren und notierten Merkmale wie die Frage, ob die Ränder glatt oder stachelig waren, ob der Tumor am umliegenden Lungengewebe zog oder ob er mit benachbarten Lymphknoten verschmolzen war. Durch die Kombination dieser detaillierten chemischen Messungen mit der visuellen Form der Tumoren zielte das Team darauf ab, eine zuverlässige Methode zu entwickeln, um die Krebsarten voneinander zu unterscheiden, ohne in jedem Fall eine Biopsie zu benötigen.
Die Studie umfasste 151 Patienten, bei denen Lungenkrebs bereits durch Gewebeproben diagnostiziert worden war. Die Gruppe bestand aus 81 Personen mit Adenokarzinom, 38 mit Plattenepithelkarzinom und 32 mit kleinzelligem Lungenkrebs. Die Forscher analysierten die Scans all dieser Patienten, massen, wie viel Jod die Tumoren zu verschiedenen Zeiten aufnahmen, und notierten ihre physischen Merkmale. Sie fanden klare Muster, die die drei Gruppen voneinander trennten. Der kleinzellige Lungenkrebs, der dafür bekannt ist, schnell zu wachsen und oft Bereiche mit totem Gewebe in sich zu haben, zeigte konsistent die niedrigsten Werte der Jodaufnahme über alle drei Scan-Phasen hinweg. Er neigte zudem stark dazu, sich im Zentrum der Brust zu befinden und mit benachbarten Lymphknoten zu verschmelzen. Ein Adenokarzinom hingegen wurde meist an den äußeren Rändern der Lunge gefunden und verursachte oft, dass die Lungenoberfläche nach innen zog, ein Zeichen, das als pleurale Retraktion bekannt ist. Das Plattenepithelkarzinom nahm eine Mittelstellung ein, besaß aber seine eigene, deutliche Signatur, die oft eine ungleichmäßige Anreicherung des Kontrastmittels und eine Tendenz zur zentralen Lage aufwies.
Die bedeutendste Erkenntnis war, dass die Betrachtung der Scans aus allen drei Zeitpunkten zusammen ein viel klareres Bild lieferte als die Betrachtung von nur einer Phase oder nur der Form des Tumors. Als die Forscher die chemischen Daten aus dem verzögerten Scan mit den physischen Merkmalen des Tumors kombinierten, verbesserte sich ihre Fähigkeit, die Krebsart korrekt zu identifizieren, dramatisch. Bei der Unterscheidung zwischen Adenokarzinom und kleinzelligem Lungenkrebs war dieser kombinierte Ansatz in 95,1 % der Fälle korrekt. Bei der Unterscheidung zwischen Plattenepithelkarzinom und kleinzelligem Lungenkrebs erreichte die Genauigkeit 89,5 %. Selbst für die schwierigere Aufgabe, zwischen den beiden Arten des nicht-kleinzelligen Lungenkrebs zu unterscheiden, war die kombinierte Methode in 90,1 % der Fälle erfolgreich. Die Studie zeigte, dass die verzögerte Phase des Scans, die erfasst, wie das Kontrastmittel im Gewebe verweilt, besonders nützlich war, um diese Unterscheidungen zu treffen – ein Detail, das frühere Studien für diesen spezifischen Zweck nicht vollständig untersucht hatten.
Die Forscher merkten an, dass ihre Methode zwar großes Potenzial zeigte, sie jedoch an einer einzelnen Patientengruppe aus einem einzigen Krankenhaus getestet wurde, wessofern die Ergebnisse vor der Anwendung als Standardpraxis überall durch größere, breitere Studien bestätigt werden müssten. Sie räumten auch ein, dass die Messungen von menschlichen Beobachtern abhingen, die Kreise um die Tumoren auf dem Bildschirm zeichneten, was ein gewisses Maß an menschlicher Variation einführt. Trotz dieser Einschränkungen zeigt die Arbeit, dass ein sorgfältiger Blick darauf, wie ein Tumor Kontrastmittel über die Zeit absorbiert, gepaart mit einer genauen Inspektion seiner Form, eine leistungsstarke, nicht-invasive Möglichkeit bieten kann, die Arten von Lungenkrebs zu identifizieren. Dieser Ansatz bietet einen potenziellen Weg für Patienten, die keine Biopsie durchführen können, und gibt Ärzten eine klarere Sicht auf die Krankheit und hilft sicherzustellen, dass die richtige Behandlung von Beginn an gewählt wird.
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