Dreidimensional-quantitative Analyse der Kontrastmittelaufnahme von Nieren- und Lebertumoren zur Prognostizierung und Evaluation des Therapieerfolges nach perkutaner und intraarterieller Therapie

Abstract

Fragestellung Die folgenden Publikationen untersuchen den Stellenwert dreidimensional-quantitativer Analysen des Kontrastmittelverhaltens von Leber und Nierenmalignomen zur Prognoseabschätzung (Studie 1) und zur Evaluation des Therapieansprechens nach intraarterieller Therapie (Studie 3) sowie die Wirksamkeit der Kombination aus Embolisation und Brachytherapie bei Patienten mit Hepatozellulärem Karzinom (HCC, Studie 2). Material und Methodik Studie 1: Retrospektive Analyse von 37 Patienten mit Nierenzellkarzinom (RCC), welche mittels Ablation behandelt wurden. Korrelation von klinischem Outcome mit präinterventionellem TNM-Stadium, RENAL Nephrometry Score, Tumordurchmesser sowie den neuen dreidimensional-quantitativen Biomarkern Gesamttumorvolumen (Total Tumor Volume, TTV) und Kontrastmittelaufnehmendes Tumorvolumen (Enhancing Tumor Volume, ETV). Studie 2: Retrospektive Analyse von 47 Patienten mit inoperablem HCC. Vergleich des Überlebens bei Therapie mittels einer Kombination aus a) Transarterieller Embolisation (TAE) und nachfolgender High-Dose-Rate-Brachytherapie (HDRBT) oder b) Transarterieller Chemoembolisation (TACE) und nachfolgender HDRBT. Studie 3: Prospektive Analyse des Therapieansprechens nach TACE bei 39 Patienten mit primären und sekundären Lebertumoren. Korrelation von kontrastmittelaufnehmendem Tumoranteil (Tumor Enhancement, TE) vor Therapie mit Lipiodol-Einlagerung bei Therapie sowie von Lipiodol-Einlagerung und Therapieansprechen. Ergebnisse Studie 1: Patienten mit einem TTV ≥ 5 cm3 entwickelten vermehrt Fernmetastasen (Odds Ratio [OR] 6.69, 95% Konfidenzintervall [95% CI] 0.33-134.4, p = 0.016). Zusätzlich sahen wir bei einem ETV ≥ 5 cm3 ein signifikant kürzeres Progressfreies Überleben (Progression-free Survival, [PFS] 51,87 versus 69,97 Monate, p = 0.039). Dagegen zeigten die konventionellen eindimensionalen Messungen keine signifikante Korrelation zu den Outcome-Parametern. Studie 2: Das mediane Überleben (Overall Survival, OS) betrug 32,3 Monate bei Patienten in Barcelona Clinic Liver Cancer (BCLC) Stadium A sowie 36,9 und 17,7 Monate in BCLC Stadium B und C. Es zeigte sich kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Patienten mit TACE versus TAE. Studie 3: Das TE vor Therapiebeginn zeigte eine gute Korrelation mit der Lipiodolaufnahme während der Therapie (R2 = 0.189, p = 0.0456). Und Patienten mit einer höheren Lipiodolaufnahme unter der Therapie zeigten wiederum ein besseres Therapieansprechen nach 30 Tagen entsprechend der European Association for the Study of the Liver (EASL) Klassifikation (p = 0.004). Schlussfolgerungen Die Quantifizierung des ETV ist ein sensitiver Biomarker für Fernmetastasen und PFS bei Patienten mit Nierenzellkarzinom (Studie 1). Die Therapie von lokal fortgeschrittenen Leberzellkarzinomen mittels Kombination aus Transarterieller Embolisation und nachfolgender Brachytherapie zeigt vielversprechende Ergebnisse, wobei eine Chemoembolisation der blanden Embolisation nicht signifikant überlegen ist (Studie 2). Das Therapieansprechen von Patienten mit Lebertumoren im Rahmen einer Chemoembolisation kann vor Therapiebeginn durch Beurteilung des Tumor Enhancements sowie postinterventionell durch Quantifizierung der Lipiodol-Einlagerung vorhergesagt werden (Studie 3).

Purpose To examine the value of a three-dimensional quantification of tumor enhancement in hepatic and renal malignancies for prognostication (1st study) and tumor response assessment after intraarterial therapy (3rd study) together with the therapeutic efficacy of the combination of embolization and brachytherapy in patients with unresectable Hepatocellular Carcinoma (HCC) (2nd study). Materials and methods 1st study: Retrospective analysis of 37 patients with Renal Cell Carcinoma (RCC) treated by thermal ablation. Correlation between outcome and TNM-stage, RENAL Nephrometry Score, tumor diameter as well as the new imaging biomarker Total Tumor Volume (TTV) and Enhancing Tumor Volume (ETV). 2nd study: Retrospective analysis of 47 patients with unresectable HCC. Comparison of survival after therapy with a combination of a) transarterial embolization (TAE) and subsequent high-dose-rate-brachytherapy (HDRBT) or b) transarterial chemo-embolization (TACE) and HDRBT. 3rd study: Prospective analysis of tumor response after TACE in 39 patients with primary and secondary liver cancer. Correlation of tumor enhancement (TE) before therapy with Lipiodol-uptake during therapy and Lipiodol-uptake with tumor response. Results 1st study: Patients with an TTV ≥ 5 cm3 had a significantly higher probability of developing extra-renal metastases (Odds Ratio [OR] 6.69, 95% Confidence Interval [95% CI] 0.33 – 134.4, p = 0.016). Furthermore, Progression-free Survival (PFS) was significantly shorter in patients with an ETV ≥ 5 cm3 (51.87 vs. 69.97 months, p = 0.039). Contrary to this, there was no significant correlation between clinical outcome and the established, caliper based measurements. 2nd study: The median OS of the cohort was 32.3 months, 36.9 months and 17.7 months for patients in Barcelona Clinic Liver Cancer (BCLC) stage A, B and C, respectively. There was no significant difference between patients that underwent chemoembolization versus bland embolization. 3rd study: Assessment of the TE before therapy showed a strong correlation to Lipiodol-uptake during therapy (R2 = 0.189, p = 0.0456). Additionally, patients with high Lipiodol-uptake during therapy showed better response 30 days after therapy according to the European Association for the Study of the Liver (EASL) classification (p = 0.004). Conclusions Quantification of ETV is a sensitive imaging biomarker for developing extra-renal metastases and PFS in patients with RCC (1st study). Therapy of locally advanced HCC using a combination of embolization and HDRBT showed very promising results with no advantage of TACE over TAE (2nd study). Tumor response to TACE can be predicted by assessing TE before therapy or by quantification of Lipiodol-uptake 24 hours after therapy (3rd study).