De waarde van PET-CT-onderzoek bij maligne tumoren in het hoofd-halsgebied

Klinische praktijk
H. Balink
C.A. Krabbe
J.G.A.M. de Visscher
Citeer dit artikel als
Ned Tijdschr Geneeskd. 2007;151:1167-72
Abstract
Download PDF

Samenvatting

- Beeldvormende diagnostiek door fluor-18-deoxyglucose(FDG)-positronemissietomografie(PET)- en CT-onderzoek dat wordt verricht met één apparaat is een recente ontwikkeling. Met deze techniek wordt zowel moleculaire als anatomische informatie verkregen. Hierdoor nemen de sensitiviteit en de specificiteit toe in vergelijking met alleen PET- of CT-onderzoek.

- PET-CT heeft als belangrijk voordeel dat de interpretatie van de PET-beelden wordt gerelateerd aan de anatomische informatie, waardoor de omvang en de uitbreiding van de tumor en de relatie met omgevende structuren kunnen worden bepaald. Dit is nuttig bij het plannen van de chirurgische behandeling en de bestraling.

- Verder kunnen bij een vermoeden van een recidief door PET-CT-onderzoek de grootte en de lokalisatie van het recidief worden vastgesteld en kan dit nuttig zijn bij het bepalen van de plaats van een biopt. Vooral in het anatomisch complexe hoofd-halsgebied blijkt dit waardevol.

- Gebruik van ‘whole body’-beeldvorming maakt detectie van zowel metastasen op afstand als tweede primaire tumoren mogelijk. Het onderzoek kan in de toekomst een onderdeel zijn van de initiële stadiëring en van de reguliere controle na behandeling van een maligne tumor in het hoofd-halsgebied.

Ned Tijdschr Geneeskd. 2007;151:1167-72

Met behulp van positronemissietomografie (PET) kunnen processen met een hoog metabolisme in het lichaam worden gedetecteerd. PET maakt gebruik van tracers gekoppeld aan kortdurend radioactieve isotopen die tijdens fysisch verval positronen uitzenden (positronemitters). Beeldvorming komt tot stand door ‘annihilatie’: een positron smelt in het weefsel samen met een elektron, waarna 2 gammastralen met een energie van 511 keV in tegengestelde richting worden uitgezonden en gelijktijdig door de PET-camera worden gedetecteerd.

De meest gebruikte PET-tracer voor klinische toepassingen is fluor-18-deoxyglucose (FDG), die bestaat uit de positronemitter 18F die aan het glucoseanaloog deoxyglucose gekoppeld is. FDG heeft dezelfde biologische eigenschappen als glucose, maar het verschil is dat FDG na opname in de cel niet verder wordt gemetaboliseerd, maar zich daarin stapelt. Deze stapeling biedt de mogelijkheid de glucosestofwisseling in beeld te brengen en is een maat voor de metabole activiteit van de cel. Met FDG-PET kunnen onder andere maligne tumoren en lymfeklier- en afstandsmetastasen worden afgebeeld door de verhoogde metabole activiteit en de daardoor verhoogde glucoseconsumptie waarmee deze afwijkingen gepaard gaan.

In deze bijdrage behandelen wij de waarde van FDG-PET-CT-onderzoek bij plaveiselcelcarcinomen in het hoofd-halsgebied.

fdg-pet

FDG-PET is een beeldvormende techniek die de laatste decennia in opkomst is bij de diagnostiek van verschillende afwijkingen. Ook bij de beeldvormende diagnostiek van maligne tumoren in het hoofd-halsgebied wordt veelvuldig gebruikgemaakt van FDG-PET. Een voordeel van deze techniek is dat sommige kleine tumoren gedetecteerd kunnen worden die niet met andere beeldvormende technieken waren herkend. Daarnaast wordt de techniek toegepast bij het evalueren van lymfekliermetastasen in de hals waarvan de primaire tumor onbekend is. Een andere toepassing betreft het evalueren van het resultaat van de behandeling van plaveiselcelcarcinomen in de bovenste adem- en voedingsweg. Tot slot is het mogelijk om met PET het gehele lichaam te onderzoeken, waardoor mogelijke afstandsmetastasen en tweede primaire tumoren kunnen worden gedetecteerd.

Voor de detectie van lymfekliermetastasen heeft FDG-PET in vergelijking met CT een grotere sensitiviteit (86-100 versus 67-82) en specificiteit (69-87 versus 25-56).1-3 De sensitiviteit van FDG-PET voor detectie van zowel primaire tumoren als metastasen is 10-20 hoger in vergelijking met gecombineerd CT- en MRI-onderzoek.4-6 In geval van een halskliermetastase van een onbekende primaire tumor kan bij een aantal patiënten de occulte primaire tumor toch worden aangetoond door middel van FDG-PET-onderzoek, waarvan de sensitiviteit varieert van 21 tot 47.7 8 Wanneer alleen FDG-PET-onderzoek wordt uitgevoerd, kan het lastig zijn de exacte lokalisatie van de primaire tumor te bepalen; veelal wordt dan ook nog CT-onderzoek verricht. Fusie van de beelden van beide onderzoeken is mogelijk, maar kan leiden tot onnauwkeurigheid bij de bepaling van de plaats van de tumor, vooral in het anatomisch complexe hoofd-halsgebied.

Voordelen en beperkingen van FDG-PET

De hoeveelheid informatie die men met conventionele beeldvorming in het hoofd-halsgebied verkrijgt, is groot, wat nauwkeurige interpretatie ervan lastig maakt. Doordat met FDG-PET alleen processen met een verhoogde metabole activiteit worden afgebeeld, is dat bij deze techniek niet het geval. Dit uit zich in de eerdergenoemde hogere sensitiviteit en specificiteit.1-3 Daarnaast is het een groot voordeel dat de mogelijkheid bestaat het gehele lichaam te beoordelen op de aanwezigheid van afstandsmetastasen of tweede primaire tumoren.

De detectie van een tumor hangt samen met de mate van FDG-opname in de tumor en in het omliggende weefsel, de zogenaamde tumor-achtergrondratio. Hoewel de FDG-opname in maligniteiten meestal hoger is dan in niet-afwijkende structuren met metabole activiteit, kan het verschil in activiteit gering zijn, waardoor een juiste interpretatie van de bevindingen niet goed mogelijk is. Voor FDG-PET-onderzoek in de algemene oncologie geldt dat bij de aanwezigheid van een positieve afwijking bij meer dan 60 van de patiënten aanvullend CT-onderzoek of revisie van recent verricht CT-onderzoek noodzakelijk is om de beelden adequaat te kunnen interpreteren.9

In het hoofd-halsgebied varieert de FDG-opname in structuren zonder afwijkingen, zoals in het neusslijmvlies, de Mm. pterygoidei, de oogspieren, de glandulae parotideae en submandibulares en het lymfoïd weefsel in de ring van Waldeyer. Dit kan een oorzaak zijn van fout-positieve bevindingen.10 11 Andere belangrijke oorzaken voor fout-positieve resultaten in het hoofd-halsgebied zijn: de niet-specifieke FDG-opname door een al dan niet begeleidende ontsteking, een ulcus van de mucosa en een lokaal verhoogd metabolisme dat optreedt kort na radiotherapie of een operatie.12

Een nadeel is dat primaire tumoren en metastasen 13

Wanneer alleen FDG-PET-onderzoek van het hoofd-halsgebied wordt verricht, kan door de beperkte spatiële resolutie en het ontbreken van anatomische ijkpunten accurate lokalisatie van de tumor moeilijk zijn. Dit kan ertoe leiden dat een biopt of punctie niet op de juiste plaats wordt genomen.

Geïntegreerd FDG-PET-CT-onderzoek

Het is mogelijk om de gegevens van de anatomische diagnostiek met CT en die van functionele diagnostiek met FDG-PET te combineren door gebruik te maken van fusie met behulp van software. De databestanden van PET en CT worden op verschillende apparatuur verkregen en op verschillende tijdstippen, waardoor aan het met software samenvoegen van de gegevens nadelen kleven. Zo zijn er verschillen in de positie van de patiënt, treden er bewegingen op tijdens een van de onderzoeken en kunnen er lokale veranderingen tussen de onderzoeken zijn opgetreden, bijvoorbeeld door een zwelling. Dit leidt tot onnauwkeurigheid bij de plaatsbepaling van de tumor. Daarnaast kan belangrijke tijd verloren gaan, omdat deze onderzoeken op twee verschillende afdelingen plaatsvinden. Recent is de hybride PET-CT-onderzoekstechniek ontwikkeld, waarbij beide methoden worden gecombineerd in één apparaat.

PET-CT heeft niet alleen diagnostische en logistieke waarde, omdat beide onderzoeken gelijktijdig plaatsvinden, maar ook technische. Bij dieper gelegen anatomische structuren en afwijkingen treedt verzwakking op van de uittredende gammastralen door de omgevende weefsels. Voor deze verzwakking dient een correctie te worden uitgevoerd. Een voordeel van PET-CT is dat de fotonenverzwakkingscorrectie op de röntgenstralen van de CT gebaseerd is, wat de onderzoekstijd verkort. Een conventionele PET-camera maakt gebruik van transmissiebeelden van een uitwendige stralingsbron, waardoor de tijdsduur voor een ‘whole body’-PET-onderzoek tot 30 min bedraagt. Bij PET-CT-onderzoek kan de tijdsduur voor verzwakkingscorrectie, afhankelijk van het aantal CT-detectoren, worden bekort tot minder dan 1 min.14 Met een geïntegreerde PET-CT-machine kunnen derhalve in dezelfde tijd 25 meer patiënten worden onderzocht. Een ander voordeel is dat door het integreren van deze twee onderzoekstechnieken het diagnostisch onderzoekstraject aanzienlijk kan worden verkort.15

Verder leidt de gelijktijdige registratie van de PET- en CT-databestanden door de intrinsieke hardware van de PET-CT-machine en de relatief snelle acquisitie tot een hoge kwaliteit van de fusiebeelden. Vergelijking van de op deze wijze verkregen PET- en CT-fusiebeelden is niet alleen waardevol bij de diagnostiek, de stadiëring en de keuze van behandeling, maar ook bij de interpretatie van onverwachte bevindingen die met separaat PET- en CT-onderzoek niet goed te duiden zouden zijn.16 17 Zo is fysiologische FDG-opname in de halsspieren goed te onderscheiden van de situatie bij een maligne afwijking, zoals een lymfekliermetastase.16 Fysiologische FDG-opname in bruin vetweefsel kan goed worden herkend en is duidelijk te onderscheiden van FDG-opname in spierweefsel of weke delen, omdat het zich op de CT-beelden afspeelt in niet-afwijkend ogend vetweefsel.18

Kleine tumoren worden vaak niet ontdekt bij gescheiden onderzoek met PET en CT met intraveneus contrast. Gecombineerd PET-CT-onderzoek vergroot de kans dat een tumor toch wordt herkend (figuur).3 19 Op de PET-beelden kan tumorinvasie in omliggende structuren, zoals het kaakbot, niet betrouwbaar worden vastgesteld; met behulp van PET-CT-beelden is hierover beter een uitspraak te doen. Voor de beoordeling van ingroei van tumoren in de omliggende structuren heeft CT een lagere sensitiviteit dan MRI, maar een hogere specificiteit.20

Wanneer bevindingen uit CT-onderzoek met de uitslagen van histologisch onderzoek worden vergeleken, blijkt dat bij 45 van de patiënten met een plaveiselcelcarcinoom van de larynx de tumor ten onrechte als ‘T4’ wordt gestadieerd.21 Beoordeling van de status van de lymfeklieren in de hals is essentieel voor het maken van de beste keuze van behandeling. PET-CT-onderzoek naar halsmetastasen van tumoren in het hoofd-halsgebied heeft een sensitiviteit van 95-100 en een specificiteit van 77-95. PET-CT geeft betere resultaten dan alleen PET (sensitiviteit: 85-100; specificiteit: 69-85) en alleen CT (sensitiviteit: 70-80; specificiteit: tot 60). Deze resultaten zijn verkregen door vergelijking met pathologisch onderzoek als referentiestandaard.3 19 22-24 Wanneer occulte regionale halskliermetastasen bij patiënten zowel bij lichamelijk onderzoek als bij CT- en MRI-onderzoek niet gevonden werden, gaf PET-CT-onderzoek hiernaar nog een relatief hoge sensitiviteit van 67 en een specificiteit van 95. PET-CT-onderzoek is bij deze patiënten echter van beperkte waarde door de geringe sensitiviteit voor kleine metastasen en de hierbij optredende relatief hoge kans op fout-positieve bevindingen.23

Wanneer de patiënt radiotherapie krijgt, kan met grote nauwkeurigheid het gebied worden bepaald dat moet worden bestraald, indien deze patiënt bij de voorbereiding van de bestraling in exact dezelfde houding wordt gepositioneerd als tijdens het PET-CT-onderzoek. Hierdoor wordt de schade aan omliggende weefsels en organen door ioniserende straling beperkt.25 26

Na behandeling van een maligniteit in het hoofd-halsgebied wordt het klinisch onderzoek bij follow-up bemoeilijkt door oedeem en fibrose, waarbij het niet altijd duidelijk is of het om een fysiologische reactie of een recidief gaat. Indien men een recidief vermoedt, kan PET-CT-onderzoek beter onderscheid maken tussen anatomische en pathologische structuren en zo nodig kan de plaats worden bepaald voor een biopsie die de meeste kans heeft op een representatieve uitslag.27 Bij patiënten met een plaveiselcelcarcinoom in het hoofd-halsgebied ontstaat na behandeling bij 20 binnen 5 jaar een tweede primaire tumor in het hoofd-halsgebied of elders in het lichaam.28

Roken, gebruik van alcohol en erfelijke predispositie zijn de belangrijkste oorzakelijke factoren voor het ontstaan van een maligniteit in de gehele bovenste luchtwegen, de oesofagus of de longen. PET-CT-onderzoek is bij uitstek geschikt voor het detecteren van een nieuwe primaire tumor, regionale metastasen of metastasen op afstand en het is denkbaar dat PET-CT-onderzoek in de toekomst een onderdeel zal zijn van de reguliere controle bij patiënten die behandeld zijn voor een maligniteit in het hoofd-halsgebied. De overeenkomst tussen verschillende beoordelaars ten aanzien van de lokalisatie van primaire tumoren, uitgedrukt met de kappacoëfficiënt, bedraagt voor toepassing van alleen PET 0,45 en voor PET-CT 0,53; de kappacoëfficiënt bij de lokalisatie van metastasen is bij toepassing van alleen PET 0,90 en bij PET-CT 0,93.29

Er zijn nog geen studies verricht die PET-CT met MRI hebben vergeleken. Naast PET-CT kan de voortgaande ontwikkeling van een PET-MRI-apparaat in de nabije toekomst mogelijk de beschreven beperkingen van PET doen afnemen, zoals het ontbreken van anatomische referenties en de matige detectie van kleine afwijkingen. In vergelijking met CT heeft MRI geen stralingsbelasting, wat een voordeel is bij de diagnostiek voor kinderen, en bij PET-MRI-onderzoek kan het betere onderscheid van weke delen met MRI een voordeel zijn.30

conclusie

Maligniteiten in het hoofd-halsgebied kunnen door het integreren van PET- en CT-beelden in PET-CT-onderzoek betrouwbaarder en sneller worden beoordeeld door de nucleair geneeskundige en de radioloog.24 Hiervan profiteert naast de behandelend arts ook de patiënt. Daarnaast biedt deze gecombineerde techniek logistieke voordelen.

K.Koster, medisch fotograaf, bewerkte de PET-CT-beelden.

Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: geen gemeld.

Literatuur
  1. Laubenbacher C, Saumweber D, Wagner-Manslau C, Kau RJ, Herz M, Avril N, et al. Comparison of fluorine-18-fluorodeoxyglucose PET, MRI and endoscopy for staging head and neck squamous-cell carcinomas. J Nucl Med. 1995;36:1747-57.

  2. Wong WL, Chevretton EB, McGurk M, Hussain K, Davis J, Beaney R, et al. A prospective study of PET-FDG imaging for the assessment of head and neck squamous cell carcinoma. Clin Otolaryngol Allied Sci. 1997;22:209-14.

  3. Chen YK, Su CT, Ding HJ, Chi KH, Liang JA, Shen YY, et al. Clinical usefulness of fused PET/CT compared with PET alone or CT alone in nasopharyngeal carcinoma patients. Anticancer Res. 2006;26:1471-7.

  4. Ng SH, Yen TC, Liao CT, Chang JT, Chan SC, Ko SF, et al. 18F-FDG PET and CT/MRI in oral cavity squamous cell carcinoma: a prospective study of 124 patients with histologic correlation. J Nucl Med. 2005;46:1136-43.

  5. Nowak B, di Martino E, Janicke S, Cremerius U, Adam G, Zimny M, et al. Diagnostic evaluation of malignant head and neck cancer by F-18-FDG PET compared to CT/MRI. Nuklearmedizin. 1999;38:312-8.

  6. Adams S, Baum RP, Stuckensen T, Bitter K, Hor G. Prospective comparison of 18F-FDG PET with conventional imaging modalities (CT, MRI, US) in lymph node staging of head and neck cancer. Eur J Nucl Med. 1998;25:1255-60.

  7. Regelink G, Pruim J, Bree R de, Laan BF van der, Hoekstra OS, Roodenburg JL. De rol van FDG-PET voor de diagnostiek van patiënten met een halskliermetastase van een onbekende primaire tumor. Ned Tijdschr Oncol. 2004;1:49-53.

  8. Regelink G, Brouwer J, Bree R de, Pruim J, Laan BF van der, Vaalburg W, et al. Detection of unknown primary tumours and distant metastases in patients with cervical metastases: value of FDG-PET versus conventional modalities. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2002;29:1024-30.

  9. Reinartz P, Wieres FJ, Schneider W, Schur A, Buell U. Side-by-side reading of PET and CT scans in oncology: which patients might profit from integrated PET/CT? Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2004;31:1456-61.

  10. Jabour BA, Choi Y, Hoh CK, Rege SD, Soong JC, Lufkin RB, et al. Extracranial head and neck: PET imaging with 2-F-18fluoro-2-deoxy-D-glucose and MR imaging correlation. Radiology. 1993;186:27-35.

  11. Blodgett TM, Fukui MB, Snyderman CH, Branstetter 4th BF, McCook BM, Townsend DW, et al. Combined PET-CT in the head and neck. Part 1. Physiologic, altered physiologic, and artifactual FDG uptake. Radiographics. 2005;25:897-912.

  12. Fukui MB, Blodgett TM, Snyderman CH, Johnson JJ, Myers EN, Townsend DW, et al. Combined PET-CT in the head and neck. Part 2. Diagnostic uses and pitfalls of oncologic imaging. Radiographics. 2005;25:913-30.

  13. Comans EFI, Hoekstra OS, Hoekman K, Hoeven JJM van der, Golding RP, Teule GJJ. Meerwaarde van positronemissietomografie met als tracer fluor-18-deoxyglucose (FDG-PET) bij klinische probleemgevallen in de oncologie. Ned Tijdschr Geneeskd. 2000;144:1520-8.

  14. Czernin J, Schelbert H. PET/CT imaging: facts, opinions, hopes and questions. J Nucl Med. 2004;45:1S-3S.

  15. Goerres GW, von Schulthess GK, Steinert HC. Why most PET of lung and head-and-neck cancer will be PET/CT. J Nucl Med. 2004;45 Suppl 1:66S-71S.

  16. Kluetz PG, Meltzer CC, Villemagne VL, Kinahan PE, Chander S, Martinelli MA, et al. Combined PET/CT imaging in oncology: impact on patient management. Clin Positron Imaging. 2000;3:223-30.

  17. Hany TF, Steinert HC, Goerres GW, Buck A, von Schulthess GK. PET diagnostic accuracy: improvement with in-line PET-CT system: initial results. Radiology. 2002;225:575-81.

  18. Hany TF, Gharehpapagh E, Kamel EM, Buck A, Himms-Hagen J, von Schulthess GK. Brown adipose tissue: a factor to consider in symmetrical tracer uptake in the neck and upper chest region. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2002;29:1393-8.

  19. Goshen E, Davidson T, Yahalom R, Talmi YP, Zwas ST. PET/CT in the evaluation of patients with squamous cell cancer of the head and neck. Int J Oral Maxillofac Surg. 2006;35:332-6.

  20. Yousem DM, Gad K, Tufano RP. Resectability issues with head and neck cancer. Am J Neuroradiol. 2006;27:2024-36.

  21. Agada FO, Nix PA, Salvage D, Stafford ND. Computerised tomography vs. pathological staging of laryngeal cancer: a 6-year completed audit cycle. Int J Clin Pract. 2004;58:714-6.

  22. Branstetter 4th BF, Blodgett TM, Zimmer LA, Snyderman CH, Johnson JT, Raman S, et al. Head and neck malignancy: is PET/CT more accurate than PET or CT alone? Radiology. 2005;235:580-6.

  23. Schoder H, Carlson DL, Kraus DH, Stambuk HE, Gonen M, Erdi YE, et al. 18F-FDG PET/CT for detecting nodal metastases in patients with oral cancer staged N0 by clinical examination and CT/MRI. J Nucl Med. 2006;47:755-62.

  24. Hany TF, Schuknecht B, Schmid DT, Seifert B, von Schulthess GK, Goerres GW. In-line PET/CT in head and neck cancer patients: a comparison with FDG PET and contrast-enhanced CT. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2003;30:S277.

  25. Ciernik IF, Dizendorf E, Baumert BG, Reiner B, Burger C, Davis JB, et al. Radiation treatment planning with an integrated positron emission and computer tomography (PET/CT): a feasibility study. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2003;57:853-63.

  26. Wang D, Schultz CJ, Jursinic PA, Bialkowski M, Zhu XR, Brown WD, et al. Initial experience of FDG-PET/CT guided IMRT of head-and-neck carcinoma. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006;65:143-51.

  27. Fukui MB, Blodgett TM, Meltzer CC. PET/CT imaging in recurrent head and neck cancer. Semin Ultrasound CT MR. 2003;24:157-63.

  28. Schwartz LH, Ozsahin M, Zhang GN, Touboul E, de Vataire F, Andolenko P, et al. Synchronous and metachronous head and neck carcinomas. Cancer. 1994;74:1933-8.

  29. Syed R, Bomanji JB, Nagabhushan N, Hughes S, Kayani I, Groves A, et al. Impact of combined (18)F-FDG PET/CT in head and neck tumours. Br J Cancer. 2005;92:1046-50.

  30. Seemann MD. Whole-body PET/MRI: the future in oncological imaging. Technol Cancer Res Treat. 2005;4:577-82.

Auteursinformatie

Medisch Centrum Leeuwarden, Postbus 850, 8901 BR Leeuwarden.

Afd. Nucleaire Geneeskunde: hr.H.Balink, nucleair geneeskundige.

Afd. Mondziekten, Kaak- en Aangezichtschirurgie: hr.dr.J.G.A.M.de Visscher, kaakchirurg.

Universitair Medisch Centrum Groningen, afd. Kaakchirurgie, Groningen.

Hr.C.A.Krabbe, arts-onderzoeker.

Contact hr.H.Balink (hans.balink@znb.nl)

Gerelateerde artikelen

Reacties