Perfusionscomputertomographische Meßparameter im Kontext klinikopathologischer Eigenschaften von Plattenepithelkarzinomen der Mundhöhle und des Oropharynx

Abstract

Die Klassifikation von Plattenepithelkarzinomen der Mundhöhle und des Oropharynx bezüglich Progressionsstand und Aggressivität erfolgt im Rahmen der klinischen Routine in erster Linie nach dem TNM-Staging sowie dem histopathologischen Grading gemäß den Vorgaben der UICC. Nicht in jedem Falle wird dies einer individuellen Erkrankung, auch hinsichtlich der methodischen Durchführbarkeit, gerecht. Da das Wirken angiogenetischer Prozesse einen bedeutenden Aspekt der Biologie maligner Tumoren darstellt, könnte die Auswertung dieser Vorgänge zur besseren Charakterisierung eines Malignoms beitragen. Die Perfusionscomputertomographie (PCT) ermöglicht die In-Vivo- Gewinnung hämodynamischer Kenngrößen, welche die funktionellen Konsequenzen der Angiogenese abbilden. Deren Zusammenhänge mit den etablierten Einstufungssystemen der besagten Karzinome wurden in der vorliegenden Studie geprüft. Hierzu wurde ein Querschnitt von 42 Patienten mit erstmalig aufgetretenen, unbehandelten Plattenepithelkarzinomen von Mundhöhle bzw. Oropharynx betrachtet, welche innerhalb des routinemäßig durchgeführten prätherapeutischen klinischen Stagings aufgrund von Untauglichkeit für eine MRT mittels kontrastmittelgestützter CT, inklusive einer Perfusionsserie in der Schicht der größten Tumorausdehnung, untersucht wurden. Mittels eines dekonvolutionsbasierten Algorithmus konnten hieraus pixelbezogen die Meßparameter Blutfluß, Blutvolumen, mittlere Transitzeit sowie das Permeabilitätsoberflächenprodukt berechnet werden. Sie wurden in Form von quantitativen Farbkarten dargestellt, welche im Staging der besseren Abgrenzung der Läsion dienten. Werte von Regions of Interest innerhalb dieser Karten im Bereich des Tumors und Differenzbildungen dieser zu Messungen in verschiedenen Vergleichsmeßregionen derselben Schicht wurden im Kontext des T- (T2-4) und N-Stadiums (N0, N+) sowie zusätzlich des Patientenalters, Geschlechts und der Tumorlokalisation betrachtet. Hierbei zeigte sich ein signifikant höheres Blutvolumen im Stadium T2 verglichen mit T3- sowie T4-Tumoren. Die Werte der T4-Karzinome waren tendenziell gegenüber dem Stadium T3 erhöht. Dies galt sowohl für die Tumorwerte als auch deren Differenzen zu Messungen in der nuchalen Muskulatur. Weitere, auch nach Korrektur für multiples Testen haltbare, signifikante Resultate zeigten sich nicht. Da die T-Stadien 1, 2 und 3 über den Durchmesser der Läsion definiert werden, kann ein Absinken des fließenden Blutvolumens pro Gewebemasseanteil mit Größenprogression des Tumors geschlußfolgert werden. Bedeutung hat die Tumorgefäßversorgung für die Ausbreitung des Malignoms, genauso aber für die Effektivität konservativer Therapieverfahren. Mit dem prognoserelevanten N-Stadium zeigte sich keine Verknüpfung, was eine Prädiktionsfunktion der PCT negiert. Zur Einschätzung der klinischen Relevanz der ermittelten Resultate sind in der Perspektive Längsschnittuntersuchungen zur Korrelation mit Therapieerfolg und prognostischen Patientendaten denkbar.

The clinical classification of squamous cell carcinomas of the oral cavity and the oropharynx with regard to state of progression and aggressiveness is primarily based on the TNM staging and the histopathological grading according to the standards of the UICC. Results offered hereby and its methodical implementation do not in each case measure up to an individual disease. Assessment of angiogenetic processes, being an essential aspect of tumour biology, could serve as an additional means of characterisation. Consistent data for oral and oropharyngeal squamous cell carcinomas are still outstanding. The aim of the current study was to analyse a possible relationship between haemodynamic parameters provided by perfusion computed tomography (PCT), representing the physiological consequences of angiogenesis, and established systems of classification of these carcinomas. Therefore a collective of 42 cases with first-time, untreated oral or oropharyngeal squamous cell carcinomas was surveyed. In the course of the pretherapeutical staging those patients were, because of being ineligible for MRI, examined by contrast enhanced computed tomography, including a perfusion series in the plane of the greatest tumour expansion. A deconvolution-based software was employed to produce colour coded quantitative maps of blood flow, blood volume, mean transit time and permeability surface area product which were used within the staging to improve delineation of the tumour. Values of regions of interest within the tumour as well as differences between those and measurements inside other structures of the same plane were considered in the context of T-stage (T2-4), N-stage (N0, N+) and additionally patient age, gender and tumour site. This analysis showed a significantly higher blood volume in T2 tumours compared to T3 and T4 lesions. The values of T4 tumours were slightly higher than those of T3 carcinomas. This could be demonstrated for measurements within the tumour as well as for their differences to values of regions of interest in the musculature of the neck. Regarding the other parameters respectively clinicopathological variables no significant results could be obtained, especially when applying a Bonferroni correction for multiple testing. Since T-stages 1, 2 and 3 are defined according to the diameter of the lesion, flowing blood volume seems to decrease with the expansion of the primary tumour. Blood vessel supply is of importance to both the spreading of the carcinoma and several conservative therapeutic modalities. The missing correlation between PCT parameters and N-stage points to poor abilities of this technique regarding the prediction of the crucial event of nodal dissemination. To clarify the clinical relevance of the results yielded by this study longitudinal examinations of patients providing data concerning therapeutical results and survival are imaginable.