Dr Moadel jest adiunktem, dr Feng jest adiunktem, a dr Freeman jest profesorem i wiceprzewodniczącym, Department of Nuclear Medicine, Montefiore Medical Center, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY.
Połączenie obrazowania z użyciem 2-deoksy-2-fluoro-D-glukozy (FDG) i pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) z tomografią komputerową (CT) zrewolucjonizowało ocenę raka jelita grubego w zakresie staging, restaging, dokładnej oceny odpowiedzi na leczenie i nadzoru nad „wyleczonym” pacjentem. Istnieją jednak pułapki, takie jak wychwyt jelitowy spowodowany procesami fizjologicznymi, jatrogennymi, zakaźnymi i zapalnymi. Kluczem do odróżnienia złośliwej choroby od artefaktowego wychwytu w jelicie jest rozpoznanie wzorca i możliwość triangulacji wychwytu FDG w stosunku do normalnego lub nieprawidłowego wyglądu jelita w TK. Wykorzystując to rozpoznawanie wzorców, badanie PET może być przydatne w identyfikacji przypadkowych zmian przednowotworowych lub złośliwych, a także zakaźnych i zapalnych chorób jelit. Zrozumienie procesów fizjologicznych, które odpowiadają za niezłośliwy wychwyt, pozwala lepiej interpretować badania PET/CT w onkologii.
Fizjologiczny wychwyt jelita
WychwytFDG w przewodzie pokarmowym przypisuje się procesowi fizjologicznemu w mięśniach gładkich lub, alternatywnie, aktywności wewnątrzjelitowej. Tak jak aktywność w mięśniach ochotniczych przy aktywnym skurczu jest powszechnie widoczna w fazie wychwytu FDG (w ciągu 30 minut od podania), 1 zaproponowano, że perystaltyczna akcja mięśni gładkich jest odpowiedzialna za wychwyt jelitowy. Jest jednak prawdopodobne, że FDG jest wydalany do światła jelita i jest wykorzystywany przez normalną florę bakteryjną. Kim i wsp. 2 zauważyli, że antyperystaltyczne zaparcie, a nie biegunka, jest związane z ogniskowym i intensywnym wychwytem jelitowym, a znaczna aktywność w masie kałowej sugeruje komponentę wewnątrzjelitową i/lub bakteryjną aktywności. W badaniu przeprowadzonym przez Jadvar i wsp. wykonano 3 skany FDG PET u osób zdrowych, bez interwencji, z atropiną w celu zmniejszenia perystaltyki i z sincalidem (środek żółciopędny) w celu promowania perystaltyki. Autorzy zauważyli, że nie było różnicy w wychwycie między grupami. 3 Miraldi i wsp.4 podali, że przygotowanie jelita za pomocą izoosmotycznego roztworu jelitowego eliminuje aktywność jelit, co przemawia raczej za aktywnością mięśni gładkich wewnątrz-, a nie perystaltyczną. Przyjmuje się, że FDG dostaje się do światła przewodu pokarmowego przez ścisłe połączenia, które są obecne pomiędzy komórkami nabłonka jelitowego i są zmiennie przepuszczalne, co umożliwia wchłanianie z i wydalanie do przewodu pokarmowego. 2 Wychwyt FDG odnotowano szczególnie w okolicy jelita ślepego/prawego okrężnicy i uważa się, że jest on związany ze zwiększoną aktywnością metaboliczną plamek Peyera (wewnątrz- i podśluzówkowa tkanka limfoidalna), które są silniej skoncentrowane w tej okolicy (ryc. 1). 5,6
Jatrogenny wychwyt jelitowy
Wychwyt jelitowyFDG może być wynikiem nie tylko wewnętrznych mechanizmów fizjologicznych, ale także przyczyn zewnętrznych lub jatrogennych, w tym stosowania doustnego kontrastu w diagnostycznych badaniach TK oraz działania przepisanych leków, takich jak metformina. Doustny kontrast o dużej gęstości może powodować większe tłumienie przez niskodawkowe promieniowanie rentgenowskie o niskiej energii CT (120 keV) w porównaniu z promieniowaniem gamma o wyższej energii pozytonowej (511 keV). Przy zastosowaniu kontrastu doustnego proces rekonstrukcji z korekcją atenuacji na podstawie danych TK może prowadzić do przeszacowania wychwytu FDG w jelitach o 20%. Jednak podczas oceny obrazów z korekcją atenuacji i bez korekcji występowały często rozbieżności wizualne wynikające z obecności doustnych środków kontrastowych, ale żadna z nich nie była istotna klinicznie. 7 Nie było żadnych zmian w ostatecznej diagnozie. Podczas gdy artefakty związane z doustnym środkiem kontrastowym nie mają znaczenia klinicznego w postępowaniu z pacjentem, artefakty te można by całkowicie wyeliminować poprzez zastosowanie ujemnego środka kontrastowego, takiego jak mączka chleba świętojańskiego. 7,8
Leki systemowe, takie jak metformina, mogą zwiększać wychwyt jelitowy, co generalnie powoduje wzrost wychwytu FDG w jelicie grubym i cienkim w rozproszonym wzorcu (ryc. 2). Taki wzorzec nie wydaje się występować w przypadku innych leków przeciwcukrzycowych. Metformina zwiększa przenoszenie glukozy z naczyń krwionośnych do komórek nabłonka jelitowego, a tym samym zwiększa wykorzystanie glukozy w przewodzie pokarmowym nawet o 60% w modelach zwierzęcych, w czym pośredniczą transportery glukozy (GLUT 1,2,4) oraz aktywacja kinaz białkowych w obrębie szlaku glikolitycznego. 9 Te jatrogenne przyczyny i wzorce artefaktycznego wychwytu są ważnymi jednostkami w ocenie wychwytu jelitowego i różnicowaniu etiologii łagodnej i złośliwej.
Przypadkowe zmiany nowotworowe jelita grubego
Mimo możliwych wewnętrznych i jatrogennych przyczyn wychwytu jelitowego, autorzy rutynowo zalecają ocenę za pomocą kolonoskopii, gdy występuje ogniskowy wychwyt jelitowy. Może to być widoczne u pacjentów badanych z innych powodów, takich jak nowotwory płuc lub piersi. Ponieważ istnieje znaczna liczba przypadkowych, prawdziwie dodatnich zmian przednowotworowych lub złośliwych, lepiej jest, aby tacy pacjenci zostali poddani dalszym badaniom niż przeoczyli zmianę. Wzorzec rozproszonego zwiększonego wychwytu w obrębie jelita nie jest związany z wykryciem raka w kolonoskopii i uważa się, że jest związany z normalnymi wewnętrznymi lub jatrogennymi przyczynami, podczas gdy wzorzec segmentowy jest związany z przyczynami infekcyjnymi lub zapalnymi, takimi jak zapalenie jelita grubego. Wzorzec guzkowy, ogniskowy lub wieloogniskowy wiąże się z dużym ryzykiem przednowotworowym lub złośliwym, wynoszącym od 59% do 100%, 10-12 i zalecana jest ocena kolonoskopowa. Badanie jednocześnie wykonanych obrazów TK często potwierdza obecność masy (ryc. 3). Należy zaznaczyć, że zmiany <1,7 cm nie są wykrywane w obrazowaniu PET. Istnieje korelacja standardowej wartości wychwytu (standard uptake value, SUV) z zaawansowaniem nowotworu złośliwego, 13 prawdopodobnie w związku z upregulacji transportera glukozy (GLUT 1) spowodowanej ekspresją onkogenu 14,15 ; nie można jednak ustalić wartości odcięcia ze względu na znaczne nakładanie się SUV między niskim i wysokim stopniem zaawansowania nowotworu złośliwego.
Zmiany zapalne jelita grubego
Pomimo że zmiany zapalne jelita są przyczyną wyników fałszywie dodatnich w warunkach onkologicznych, PET/CT może być użyteczne w pierwotnym wykrywaniu infekcyjnych lub zapalnych chorób jelit, na które wskazuje intensywny wzorzec segmentowy. 10 PET może być przydatny w ustalaniu przyczyn gorączki nieznanego pochodzenia, często wskazując na patologie jelit, takie jak infekcyjne lub zapalne zapalenie jelita grubego. 16 Jest ona również szczególnie przydatna w wykrywaniu chorób zapalnych jelit (IBD), takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna, z wysoką czułością (73% do 85%) w porównaniu z biopsją endoskopową w populacji dorosłych. Podobnie jak w przypadku nowotworów złośliwych, SUV koreluje z ciężkością choroby w IBD. 16,17 U dzieci, u których podejrzewa się chorobę Leśniowskiego-Crohna, badanie PET ma czułość 98% i jest zalecane przed oceną endoskopową. 18 U niewielkiej liczby pacjentów z uporczywą wodnistą biegunką, bólem brzucha i utratą masy ciała, u których badania kolonoskopowe i radiologiczne są ujemne, badanie PET ujawnia odcinkowe obszary wychwytu. Kresnik i wsp.19 donieśli, że późniejsza biopsja kolonoskopowa pod kontrolą PET ujawniła mikroskopowe kolagenowe lub eozynofilowe zapalenie jelita grubego u pacjentów, u których nie stwierdzono nieprawidłowości błony śluzowej podczas kolonoskopii. 19 Badanie PET może być również pomocne w wykrywaniu aktywności choroby we wrzodziejącym zapaleniu jelita grubego, z czułością 96% w porównaniu z wynikami kolonoskopii (ryc. 4). 20
Staging/restaging
Wyżej wymienione wzorce powinny pomóc w odróżnieniu łagodnej od przednowotworowej lub złośliwej patologii w obrębie jelita. Jednak po postawieniu rozpoznania raka jelita grubego, zwykle na podstawie kolonoskopii, prawdziwa wartość badania FDG PET/CT polega na wstępnym ustaleniu stopnia zaawansowania i wykryciu nieznanej choroby, która nie jest widoczna w innych metodach obrazowania, oraz na wynikającej z tego zmianie ostatecznego postępowania terapeutycznego. Po postawieniu wstępnego rozpoznania u 16% pacjentów z rakiem jelita grubego wprowadzono zmianę postępowania terapeutycznego z powodu wykrycia w badaniu PET choroby w niepodejrzewanych lokalizacjach. 21 Tomografia komputerowa może dostarczyć dodatkowych informacji na temat tych zmian. Należy jednak pamiętać, że miejscowe przerzuty do węzłów chłonnych nie są wiarygodnie widoczne w żadnej z metod obrazowania. 21 Nahas i wsp.22 podali, że u 13% chorych na miejscowo zaawansowanego raka odbytnicy w późniejszej obserwacji klinicznej stwierdzono chorobę przerzutową, a badanie PET było w stanie wykryć ją a priori u prawie wszystkich tych chorych. PET/TK może przewyższać inne metody obrazowania w wykrywaniu choroby, a w bezpośrednim porównaniu z obrazowaniem rezonansu magnetycznego (MRI) całego ciała 3T PET/TK wykrył więcej przerzutów do płuc i węzłów chłonnych. 23 Badanie PET jest jednak ograniczone w wykrywaniu zmian w wątrobie <1 cm ze względu na nieodłączne ograniczenia rozdzielczości. PET/TK z wzmocnieniem kontrastowym lub rezonans magnetyczny wątroby z wzmocnieniem kontrastowym dwufosforanem manganu (Mn-DPDP) mogą być pomocne w ujawnianiu takich przerzutów. 24 Co ciekawe, gdy na podstawie wyników badania PET dokonano wstępnej selekcji chorych do leczniczej resekcji wątroby, 5-letnie przeżycie wzrasta z historycznie ustalonego poziomu 30% do 58% z powodu dokładniejszego obrazowania. 25 Ponadto zmianę postępowania klinicznego obserwuje się u 25% do 32% chorych. 26 PET/CT jest również cennym narzędziem w wykrywaniu synchronicznych nowotworów pierwotnych, co pozwala na zmianę postępowania w przypadku dodatkowych nowotworów złośliwych, takich jak płuco, pierś, macica i tarczyca. 27 Pierwotne zmiany w płucach muszą być różnicowane z przerzutami do jelita grubego i odpowiednio leczone (ryc. 5). Należy jednak zauważyć, że badanie PET nie jest czułe w wykrywaniu śluzowatych raków jelita grubego i może być przyczyną wyników fałszywie ujemnych (ryc. 6). 28 Biorąc pod uwagę wartość wykrywania nieznanej choroby i wpływ na postępowanie z pacjentem, badanie PET/CT jest ważnym narzędziem wstępnej oceny stanu pacjentów z rakiem jelita grubego.
Odpowiedź na terapię
FDG PET jest nieocenione w ocenie odpowiedzi na terapię, zwłaszcza terapie powodujące nieprawidłowości anatomiczne. Te metaboliczne odpowiedzi są często związane z jedynie subtelnymi zmianami na CT lub MRI, a odpowiedź może być doceniona tylko z dodatkiem obrazowania PET. Obecnie dostępnych jest kilka metod leczenia przerzutów do wątroby z jelita grubego, w tym resekcja wątroby, podawanie chemioterapii przez tętnicę wątrobową (HAC), ablacja prądem o częstotliwości radiowej (RF) i wewnątrzwątrobowe mikrosfery itru-90 ( 90 Y). Ponieważ wiele z tych terapii powoduje istotne zmiany anatomiczne, PET/TK często lepiej wykrywa odpowiedź na leczenie niż sama TK (ryc. 7). Istnieją kontrowersje co do tego, czy sama HAC poprawia przeżycie u chorych z nieresekcyjnymi przerzutami do wątroby, 29 ale dane sugerują, że poprawia ona odpowiedź jako uzupełnienie innych wymienionych terapii. 30-32 Obrazowanie PET/CT może definitywnie wykazać odpowiedź na leczenie przerzutów do wątroby w tych scenariuszach klinicznych. Jest to szczególnie widoczne w przypadku ablacji RF i resekcji wątroby, ponieważ same te terapie powodują istotne zmiany anatomiczne. 33 Ponadto PET może dostarczać informacji prognostycznych u chorych poddawanych resekcji wątroby, ponieważ niższe przedoperacyjne SUV wiążą się z dłuższym przeżyciem. 34 Podobnie jak w przypadku HAC, wśród chirurgów toczy się obecnie dyskusja, czy ablacja RF jest równie skuteczna jak resekcja wątroby. Wstępne dowody sugerują, że są one równoważne w przypadku guzów <3 cm, ale ablacja RF wiąże się z nawrotem miejscowym w większych guzach, chociaż uważa się, że aby to potwierdzić, konieczna jest długoterminowa obserwacja i randomizowane badanie kontrolowane. 35 W terapii przerzutów do wątroby w jelicie grubym za pomocą mikrosfer 90 Y badanie PET umożliwia wykrycie odpowiedzi metabolicznej, podczas gdy w obrazie TK często nie stwierdza się zmian. 36
Pacjenci z izolowanymi przerzutami do płuc często mają dłuższe przeżycie po resekcji chirurgicznej, a badanie PET/CT jest integralną częścią procesu oceny w celu identyfikacji osób kwalifikujących się do resekcji. 37 Ponadto PET jest wykorzystywany do oceny skuteczności ostatnio wprowadzonych technik terapeutycznych, takich jak ablacja RF przerzutów do płuc. 38 Stąd odpowiedź metaboliczna na te terapie miejscowe (oprócz odpowiedzi anatomicznej i lokalizacji) jest integralną częścią procesu określania kolejnych kroków w postępowaniu terapeutycznym u pacjenta.
Oprócz monitorowania terapii miejscowych wychwyt FDG odzwierciedlający odpowiedź metaboliczną na terapie systemowe często pozwala przewidzieć przeżycie w wielu nowotworach złośliwych, w tym w raku jelita grubego. U pacjentów z miejscowo zaawansowanym rakiem odbytnicy leczonych neoadjuwantową chemioradioterapią, u których stwierdzono całkowitą odpowiedź na badanie FDG PET, prawdopodobieństwo przeżycia wolnego od choroby i przeżycia całkowitego jest większe. 39,40 U chorych na zaawansowanego raka jelita grubego zmniejszenie SUV guza o >20% po 2 miesiącach chemioterapii wiąże się zarówno z dłuższym przeżyciem wolnym od progresji choroby, jak i przeżyciem całkowitym. 41 Ocena odpowiedzi metabolicznej we wczesnym okresie choroby pozwala przewidzieć przeżycie i daje możliwość modyfikacji schematu chemioterapii, gdy guzy nie reagują na leczenie, oszczędzając w ten sposób pacjentom narażenia na nieskuteczne terapie.
Nadzór: Monitorowanie nawrotu
W Montefiore Medical Center zdecydowana większość onkologów monitoruje „wyleczonych” pacjentów z rakiem jelita grubego za pomocą PET/CT, w przeciwieństwie do samego PET lub CT. Gdy nawrót lub przerzuty są wcześnie widoczne za pomocą PET/TK, a niekoniecznie widoczne w samym obrazowaniu anatomicznym, chorzy ci są często w stanie choroby nadającym się do leczenia (tj. nawrót miejscowy lub resekcyjne przerzuty do wątroby lub płuc). 42-44 W ocenie nawrotu PET/CT jest w stanie wykryć więcej zmian niż samo obrazowanie anatomiczne, z wysoką czułością (95%) i wysoką pozytywną wartością predykcyjną (96%) 45 (ryc. 8). Dodanie wzmocnienia kontrastowego do części CT badania PET/CT pomaga w ostatecznej lokalizacji zmian w wątrobie w odpowiednim segmencie, co jest niezbędne w planowaniu chirurgicznym. 46 Często chorych monitoruje się wyłącznie za pomocą TK jamy brzusznej, uzyskując niejednoznaczne wyniki, ponieważ nie można odróżnić zwłóknienia pooperacyjnego od wznowy miejscowej. PET jest szczególnie przydatna w tej sytuacji, ponieważ zwłóknienie nie jest FDG-awidne, a wznowa będzie wykazywać wychwyt (ryc. 9). Znalezienie przyczyny podwyższonego stężenia antygenu karcinoembrionalnego w monitorowaniu pooperacyjnym jest często nieuchwytne w obrazowaniu anatomicznym, ale może być wyraźnie wyjaśnione w obrazowaniu PET z czułością >95% (ryc. 10). 47 W monitorowaniu nawrotów PET powoduje zmianę postępowania terapeutycznego u znacznego odsetka (38% do 66%) pacjentów. 48,50 PET jest w stanie dostarczyć informacji prognostycznych, 50 a PET/TK znacząco poprawia restaging. 51 Z tego względu PET/TK jest metodą diagnostyczną z wyboru w monitorowaniu chorych pod kątem nawrotu raka jelita grubego, zapewniającą dokładny restaging i ukierunkowującą postępowanie z chorym.
Wniosek
PET/TK jest obecnie preferowaną metodą staging i restaging u chorych na raka jelita grubego. Zapewnia również najbardziej wiarygodne środki monitorowania pacjentów pod kątem ewentualnego nawrotu choroby po różnych interwencjach terapeutycznych, zarówno w przypadku zmiany pierwotnej, jak i miejsc przerzutów.
Back To Top