Therapiemonitoring mittels 2-[18F]-FDG-Positronenemissionstomographie nach neoadjuvanter Strahlenbehandlung des Mundhöhlenkarzinoms

Hintergrund:

Die Kombination strahlentherapeutischer und chirurgischer Behandlungsschritte beim Mundhöhlenkarzinom erfordert eine frühe, objektive Bewertung des Bestrahlungserfolgs. Schlechtes radiotherapeutisches Ansprechverhalten verlangt die möglichst umgehende chirurgische Sanierung auch bei hohem Operations- und Narkoserisiko. Eine deutliche Remission unter Strahlentherapie kann dagegen die Fortsetzung der Bestrahlungsbehandlung begründen. Die vorliegende Studie untersucht daher die Bewertung des Bestrahlungserfolgs anhand der durch Positronenemissionstomographie (PET) bestimmten Glukosestoffwechselaktivität.

Patienten und Methode: Bei 30 Patienten mit fortgeschrittenen Mundhöhlenkarzinomen erfolgte eine PET (Siemens, ECAT EXACT 922) mit [¹⁸F]-Fluordeoxyglukose (FDG) innerhalb von 4 Wochen nach präoperativer Radiotherapie (36 Gy). Standardisierte Up-take values (SUV) der Tumorregion wurdenmit der histologisch verifizierten Regression vollständiger Tumorresektrate korreliert sowie die Testeigenschaften der PET für variable SUV und anhand einer Receiver-Operating-Charakteristik analysiert.

Ergebnisse: Während niedrige Anreicherungswerte sowohl bei histologisch vollständiger Remission (SUV = 2,3 ± 0,4) als auch bei persistierendem Tumorgewebe (SUV = 3,4 ± 1,8) auftraten, war ein hoher FDG-Uptake mit vitalem Resttumorgewebe assoziiert. Die postradiotherapeutische SUV korrelierte mit der histologischen R-Klassifikation (r = 0,36; p = 0,045). Für die klinische Entscheidungsfindung erscheint ein Grenz-SUV von 2,75 sinnvoll. Für diesen Schwellenwert erreichen die Spezifität 88%, die Sensitivität 68%, die positive Prädiktion 94% und die negative Prädiktion 50%. Innerhalb der bisherigen Nachbeobachtungszeit ergab sich kein signifikanter Zusammenhang zwischen postradiotherapeutischem SUV und der Überlebenszeit.

Schlussfolgerung: Die FDG-PET kann innerhalb eines standardisierten Behandlungsprotokolls das Ansprechen des Mundhöhlenkarzinoms auf eine Bestrahlung zu einem frühen, therapierelevanten Zeitpunkt mit ausreichender Spezifität aufzeigen. Ein überschwelliger SUV nach Strahlentherapie kann eine Operationsindikation daher auch bei hohem Operations- und Narkoserisiko oder bei schwerwiegenden resektionsbedingten Funktionsverlusten rechtfertigen. Die Anreicherungscharakteristik der PET im Monitoring wird wesentlich durch das Therapiekonzept beeinflusst und muss daher für das jeweilige Behandlungsprotokoll ermittelt werden.

Background:

Combined protocols of radiation therapy and surgical resection, as applied in advanced oral cancer, rely on objective and early assessment of treatment response to radiation therapy. Non-responders require immediate radical salvage surgery even in spite of substantial operative risks, while complete or subtotal response may give reasons for continuing the conservative approach. Therefore, we investigated radiation response by FDG-PET for early monitoring of oral cancer.

Patients and Methods: In 30 patients, with advanced stages of oral cancer (Table 1), FDG-PET (Siemens, ECAT EXACT 922) was performed within 4 weeks after completion of preoperative radiation therapy (36 Gy). SUV of tumor regions were compared to the histologic degree of tumor regression in complete resection specimens. Statistic evaluation included correlation analysis of SUV vs tumor regression and ROC analysis for SUV cut-off values.

Results: While low FDG accumulation was found in tumors with histological complete remission (2.3 ± 0.4) as well as in cases of residual tumor (3.4 ± 1.8), high FDG uptake was a rather specific indicator of vital tumor tissue (Figure 2). Significant correlation (p = 0.045) between postradiotherapeutic FDG-uptake and histological tumor regression was recognized. A SUV > 2.75 as a clinically practicable threshold value for the identification of residual vital tumor resulted in a specificity of 88%, sensitivity of 68%, a positive predictive value of 94% and a negative predictive value of 50% (Figure 3). Based on our actual follow-up data we could not confirm a significant correlation between postradiotherapeutic SUV and patients' survival.

Conclusion: Within a standardized protocol, FDG-PET recognize treatment response to radiation therapy in oral squamous cell carcinoma with a reasonable specificity and thus provides a basis for further therapeutic decisions. An increased SUV (> 2.75) may be the rational to justify an aggressive surgical approach even when patients face substantial surgical or anesthesiological risk. However, the posttherapeutic pattern of glucose uptake varies with the applied treatment modalities and has to be explored for the protocol applied.