Die Rolle der Positronen-Emissions-Tomographie mit 2-deoxy-2[18F]Fluoro-D-Glukose bei Kindern und Jugendlichen mit malignen Sarkomen und Wilms-Tumoren (PET2003-Studie)

Abstract

Ziel der Arbeit: Evaluation der Wertigkeit der Positronen-Emissions- Tomographie (PET) mit 2-deoxy-2[18F]Fluoro-D-Glukose (FDG) für das Staging bei Kindern und Jugendlichen mit malignen Sarkomen (Ewing-Sarkom [EWS], Osteosarkom [OS], Weichteilsarkom [RMS]) und Wilms-Tumoren (WT). In einem weiteren Schritt wurden als sekundäre Studienziele der Stellenwert für das Therapiemonitoring und die Rezidivdiagnostik analysiert. Methoden: Es wurden 46 Patienten (weiblich: n=22; männlich: n=24; mittleres Alter: 12,9 (± 4,2) Jahre; Altersspanne: 1-18 Jahre) mit Sarkomen (EWS: n=23; OS: n=11; RMS: n=12) und 12 Patienten mit WT (weiblich: n=5; männlich: n=7; mittleres Alter: 5,9 Jahre; Altersspanne: 1-19 Jahre; primärer WT: n=9; Rezidiv: n=3) aus 4 Institutionen in die prospektive Multizenterstudie „PET2003“ eingeschlossen. Zusätzlich zur protokollgemäß durchgeführten konventionellen Diagnostik (CIM) wurde eine Ganzkörper-FDG-PET im Rahmen des Stagings sowie zum Therapiemonitoring nach neoadjuvanter Chemotherapie und nach Abschluss der Therapie durchgeführt. Die Ergebnisse der beiden Modalitäten wurden verglichen und der Einfluss der FDG-PET auf das jeweilige Therapieregime ermittelt. Als Referenzstandard diente der Entscheid eines interdisziplinären Truth Panels, welchem alle klinischen Daten inklusive der Histologie sowie die Ergebnisse aller bildgebenden Verfahren zur Verfügung standen. Ergebnisse: Im Initialstaging (n=46) der Sarkome konnten CIM und FDG-PET alle Primärtumoren konkordant nachweisen. Bei den Lymphknotenmetastasen zeigte sich eine Überlegenheit der FDG-PET (Sensitivität 95% vs. 25%), welche sich am deutlichsten in der Gruppe der RMS manifestierte (Sensitivität 93% vs. 36%). Unabhängig von der Tumorentität zeigte sich eine Unterlegenheit bei der Detektion von Lungenmetastasen (Sensitivität 25% vs. 100%). Für den Nachweis ossärer Filiae ergab sich eine signifikant höhere Sensitivität (88% vs. 37%; p=<0,01) der FDG-PET bei den EWS, während sich bei den OS kein signifikanter Unterschied zeigte (90% vs. 81%). Die PET bewirkte eine Therapieänderung in 30% der Fälle (EWS: n=7; OS: n=1, RMS: n=2). Für das Ansprechen auf die Therapie (n=27) konnte die FDG-PET bei den OS Responder und Non-Responder mittels SUVmax-Reduktion (AUC=0,967; p=0,009) bei einem cut-off von 62% (Sensitivität 100%; Spezifität, 83%; Korrektheit, 91%) signifikant voneinander trennen und war dem Parameter MRT-Tumorvolumenreduktion überlegen (AUC=0,5; p=1; Sensitivität, 40%; Spezifität, 100%; Korrektheit, 73%). Bei den EWS konnten beide Modalitäten keine signifikante Trennung der Patientengruppen erreichen (PET: AUC=0,614; p=0,571; CIM: AUC=0,479; p=0,953). Bei den WT zeigten CIM und FDG-PET die gleiche Korrektheit (9/9) für das Initialstaging der primären WT. Ferner zeigte sich ein Vorteil bei der Rezidiverfassung (1/3), für das nichtinvasive Grading (1/9 Patienten mit anaplastischer Histologie) sowie für die kombinierte Analyse von FDG-PET und CIM (Side-by- Side-Analyse) bei der Abschlussuntersuchung (3/5). Schlussfolgerung: Bei den EWS und den RMS hat die FDG-PET durch zusätzliche Detektion von Knochen- und Lymphknotenmetastasen einen relevanten Einfluss auf das Therapieregime. Für die Beurteilung des Ansprechens auf die Therapie ist die FDG-PET der lokalen MRT bei den OS überlegen, wohingegen bei den EWS beide Verfahren eine eingeschränkte Wertigkeit aufweisen. Bei den WT ergeben sich mögliche Vorteile zur Ausbreitungsdiagnostik in der Rezidivsituation und zum non-invasiven Grading.

Aim: Evaluation of Positron-Emission-Tomography with 2-deoxy-2[18F]Fluoro-D-Glucose for staging in children with sarcoma (Ewing- Sarcoma [EWS], Osteosarcoma [OS], Soft Tissue Sarcoma [RMS]) and Wilms-Tumors (WT). Furthermore, the value for monitoring of response to treatment and for the detection of recurrent disease was evaluated as secondary aims of the study. Patients/Methods: 46 patients (female: n=22; male: n=24; mean age: 12,9 (± 4,2) years; range: 1-18 years) with sarcoma (EWS: n=23; OS: n=11; RMS: n=12) and 12 patients with WT (female: n=5; male: n=7; mean age: 5,9 years; range: 1-19 years; primary WT: n=9; recurrent WT: n=3) from 4 institutions were enrolled into the prospective multicentric study „PET2003“. Additionally to the conventional diagnostic algorithm (CIM) patients were examined with whole-body FDG-PET for initial staging as well as for monitoring of response to therapy and after the therapeutic management. The results of both modalities were compared and the impact of FDG-PET on the therapeutic management evaluated. The standard of reference consisted of all imaging material, follow-up data as well as histopathology, and was determined by an interdisciplinary tumor board. Results: FDG-PET and CIM were equally effective in the detection of primary tumors (accuracy, 100%). Concerning the detection of lymph node metastases, FDG-PET showed a superior sensitivity (sensitivity 95% vs. 25%), which was even more pronounced in the subgroup of RMS patients (sensitivity 93% vs. 36%). For lung metastases, CIM was superior to FDG-PET in all subgroups (sensitivity 25% vs. 100%). The detection of bone metastases revealed a significantly higher sensitivity (88% vs. 37%; p=<0,01) of FDG-PET in EWS patients, whereas there was no significant difference in OS patients (90% vs. 81%). FDG-PET led to a change of therapy in 30% of cases (EWS: n=7; OS: n=1, RMS: n=2). For monitoring of response to treatment (n=27), FDG-PET significantly discriminated Responders and Non-Responders using the SUVmax- Reduktion (AUC=0,967; p=0,009; cut-off=62%) in the subgroup of OS patients (sensitivity 100%; specificity, 83%; accuracy, 91%) and was superior to the volume-reduction measured by MRI (AUC=0,5; p=1; sensitivity, 40%; specificity, 100%; accuracy, 73%). In EWS both modalities could not discriminate Responders and Non-Responders (PET: AUC=0,614; p=0,571; CIM: AUC=0,479; p=0,953). In WT CIM and FDG-PET were equally effective for initial staging (9/9) of primary WT. FDG-PET was advantageous in staging of recurrent disease (1/3), for noninvasive Grading (1/9) as well as for the combined analysis of FDG-PET and CIM (Side-by-Side-Analysis) after therapeutic management (3/5). Conclusion: In EWS and RMS patients FDG-PET has a relevant impact on the therapeutic management. For the evaluation of response to treatment, FDG-PET is superior to local MRI in OS, whereas both modalities showed limited value in EWS patients. In WT patients, there are possible advantages of FDG-PET for staging of recurrent disease and for noninvasive grading.