Zielsetzung: Die Identifizierung prätherapeutischer bildbasierter Tumorcharakteristika zur Vorhersage der Yttrium-90 (90Y) Verteilung in der posttherapeutischen Bremsstrahlung single photon emission computed tomography (SPECT) und des Tumoransprechens in Patienten mit primären und sekundären Lebertumoren nach selektiver interner Radiotherapie (SIRT). Methoden: In diese retrospektive Studie wurden 38 Patienten mit Lebertumoren, die mit Harzmikrosphären-basierter SIRT behandelt wurden, eingeschlossen. Die Patientenkohorte bestand aus 23 Patienten mit Hepatozellulärem Karzinom (HCC) und 15 Patienten mit anderen malignen Lebertumoren (non-HCC). Die Bildgebung umfasste eine multiphasische Kontrastmittel-MRT oder CT vor SIRT und eine Bremsstrahlung SPECT unmittelbar nach SIRT. Das totale und kontrastmittelaufnehmende Tumorvolumen (ETV [cm3] and %), und die totale und kontrastmittelaufnehmende Tumorlast (%) wurden volumetrisch auf der prätherapeutischen Bildgebung quantifiziert. Bis zu zwei dominante Tumore pro behandeltem Leberlappen wurden analysiert. Nach der multimodalen Bildregistrierung von prätherapeutischer MRT oder CT auf die SPECT/CT, wurde die 90Y Verteilung in der SPECT als Tumor-zu-normale-Leber Verhältnis (TNR) volumetrisch bestimmt. Das Tumoransprechen wurde anhand der quantitative European Association for the Study of the Liver (qEASL) und response evaluation criteria in solid tumors 1.1 (RECIST1.1) Kriterien beurteilt. Klinische Parameter, wie z.B. Child-Pugh Stadien, wurden ebenfalls untersucht. Statistische Tests umfassten den nicht-parametrischen Mann-Whitney U, die bivariate Pearson Korrelation und Lineare Regression. Ergebnisse: In HCC korrelierte ein höheres prätherapeutisches ETV% mit höherer TNR in der SPECT, und damit mehr 90Y Aufnahme des Tumors relativ zum umliegenden Lebergewebe (P<0.001). In non-HCC bestand die Korrelation zwischen höherer ETV% und TNR auch (P=0.039). Zusätzlich zeigten HCC Patienten mit Child-Pugh B signifikant mehr 90Y Ablagerung in nicht-tumoröser Leber, gemessen als niedrigere TNR, als Child-Pugh A Patienten (P=0.021). Die Nachsorge-Bildgebung für die Beurteilung des Tumoransprechens innerhalb von 4 Monaten nach SIRT war nach 25 Behandlungen vorhanden. Eine höhere TNR korrelierte mit besserem Tumoransprechen, gemessen als posttherapeutische Reduktion von ETV%, in HCC (P=0.039), aber nicht in non-HCC (P=0.886). Schlussfolgerung: Diese Studie identifizierte ETV% als quantifizierbaren prätherapeutischen bildbasierten Biomarker für die 90Y Verteilung in der posttherapeutischen Bremsstrahlung SPECT in Patienten mit HCC und non-HCC. Zusätzlich war bei Patienten mit HCC, jedoch nicht bei Patienten mit non-HCC, eine höhere relative 90Y Aufnahme des Tumors mit besserem Tumoransprechen nach SIRT assoziiert.
Purpose: To investigate baseline tumor imaging features that predict Yttrium-90 (90Y) distribution on posttreatment single photon emission computed tomography (SPECT) and tumor response to 90Y-transarterial radioembolization (TARE) in patients with primary and secondary liver tumors. Methods: This retrospective study included 38 patients with liver tumors who underwent resin-based TARE. The patient cohort consisted of 23 patients with hepatocellular carcinoma (HCC) and 15 patients with non-HCC hepatic malignancies. Multiphasic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (MRI) or computed tomography (CT) scans were obtained prior to TARE, and Bremsstrahlung SPECT scans were captured immediately post-radioembolization. Total and enhancing tumor volume (ETV [cm3] and %), and total and enhancing tumor burden (%) were quantified on baseline MRI or CT. Up to two dominant tumors per treated liver lobe were included in the analysis. Non-rigid multimodal image registration of baseline scans and SPECT/CT was performed, and 90Y distribution was volumetrically assessed on posttreatment SPECT as tumor-to-normal-liver ratio (TNR). Tumor response was assessed according to established quantitative European Association for the Study of the Liver criteria (qEASL) and RECIST1.1 criteria. Clinical parameters, such as Child-Pugh class, were also assessed. Statistical analyses included non-parametric Mann-Whitney U test, bivariate Pearson correlation, and linear regression. Results: In HCC, higher ETV% on baseline imaging correlated with increased TNR on posttreatment SPECT, thus demonstrating higher 90Y-microsphere uptake in tumor relative to liver parenchyma (P<0.001). In non-HCC, higher baseline ETV% similarly correlated with increased TNR on SPECT (P=0.039). Moreover, HCC patients with Child-Pugh B showed more 90Y-microsphere deposition in nontumorous liver parenchyma, measured as lower TNR, compared to Child-Pugh A patients (P=0.021). Follow-up imaging within four months, and in turn response assessment, was available after 25 treatments. Higher TNR correlated with better tumor response, measured as a reduction of ETV% after treatment, in HCC (P=0.039), but not in non-HCC (P=0.886). Conclusion: In patients with HCC and non-HCC, ETV% may serve as a quantifiable baseline imaging biomarker to predict 90Y distribution on posttreatment Bremsstrahlung SPECT. Moreover, relatively higher tumor 90Y uptake was associated with better tumor response in patients with HCC, though this association was not evident in patients with non-HCC.
