Published October 6, 2020
| Version v1
Publication
Open
Diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DWMRI) of head and neck squamous cell carcinoma: could it be an imaging biomarker for prediction of response to chemoradiation therapy
Creators
- 1. Alexandria University
Description
Abstract Background Chemoradiation therapy (CRT) has become a primary definitive treatment modality for head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC); however, not all patients respond completely to treatment. Ability to identify those patients, who would not achieve complete response, before or early during the course of CRT will allow treatment modifications to improve outcome and overall survival. The aim of this prospective study was to assess the usefulness of diffusion-weighted imaging (DWI) in prediction of early therapeutic response of HNSCC after CRT. Results Local control was achieved in 22 patients out of 46 patients with pathologically proven HNSCC treated by chemoradiation therapy and local failure was detected in 24 patients out of 46 patients. Pretreatment mean apparent diffusion coefficient (ADC pre ) was significantly higher in local failure group (1.1 ± 0.2 × 10 −3 mm 2 /s) than local control group (0.89 ± 0.1 × 10 −3 mm 2 /s). An optimal cut-off value of more than 0.94 × 10 −3 mm 2 /s was predictive of local failure with sensitivity 83.33%, specificity 59.9%, PPV 69%, NPV 76.5%. Early intra-treatment percentage change of ADC (ΔADC) was significantly lower in local failure group (21.8% ± 21.3) than in local control group (45.2% ± 27.8). An optimal cut-off value of ≤ 33% was predictive of local failure after CRT with sensitivity of 71.34%, specificity of 60%, PPV of 62.5%, and NPV of 69.2%. Conclusions Diffusion-weighted MRI could be a potential predictive biomarker for therapeutic response of HNSCC to CRT. Primary tumors with higher pretreatment mean ADC, and a smaller early intratreatment percentage increase of mean ADC would be more likely to fail treatment.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ملخص أصبح العلاج الإشعاعي الكيميائي (CRT) طريقة علاج نهائية أساسية لسرطان الخلايا الحرشفية في الرأس والرقبة (HNSCC) ؛ ومع ذلك، لا يستجيب جميع المرضى تمامًا للعلاج. ستسمح القدرة على تحديد هؤلاء المرضى، الذين لن يحققوا استجابة كاملة، قبل أو في وقت مبكر أثناء دورة العلاج باستعادة تناسق أداء عضلة القلب (CRT) بتعديلات العلاج لتحسين النتيجة والبقاء على قيد الحياة بشكل عام. كان الهدف من هذه الدراسة الاستباقية هو تقييم فائدة التصوير المرجح بالانتشار (DWI) في التنبؤ بالاستجابة العلاجية المبكرة لـ HNSCC بعد CRT. تم تحقيق السيطرة المحلية في 22 مريضًا من أصل 46 مريضًا يعانون من HNSCC المثبت مرضيًا والذي تم علاجه عن طريق العلاج الإشعاعي الكيميائي وتم اكتشاف فشل موضعي في 24 مريضًا من أصل 46 مريضًا. كان متوسط معامل الانتشار الظاهري للمعالجة المسبقة (ADC PRE) أعلى بكثير في مجموعة الفشل المحلية (1.1 ± 0.2 × 10 −3 مم 2 /ثانية) من مجموعة التحكم المحلية (0.89 ± 0.1 × 10 −3 مم 2 /ثانية). كانت قيمة القطع المثلى التي تزيد عن 0.94 × 10 −3 مم 2 /ثانية تنبئ بالفشل الموضعي مع الحساسية 83.33 ٪، والخصوصية 59.9 ٪، و PPV 69 ٪، و NPV 76.5 ٪. كان التغير في النسبة المئوية للمعالجة الداخلية المبكرة لـ ADC (ΔADC) أقل بكثير في مجموعة الفشل المحلية (21.8 ٪ ± 21.3) منه في مجموعة التحكم المحلية (45.2 ٪ ± 27.8). كانت القيمة الفاصلة المثلى البالغة ≤ 33 ٪ تنبأت بالفشل المحلي بعد العلاج باستعادة تناسق أداء عضلة القلب بحساسية 71.34 ٪، وخصوصية 60 ٪، وصافي القيمة الحالية 62.5 ٪، وصافي القيمة الحالية 69.2 ٪. الاستنتاجات يمكن أن يكون التصوير بالرنين المغناطيسي المرجح بالانتشار علامة حيوية تنبؤية محتملة للاستجابة العلاجية لـ HNSCC إلى CRT. الأورام الأولية ذات المعالجة المسبقة الأعلى تعني ADC، وزيادة النسبة المئوية المبكرة للمعالجة الداخلية الأصغر لمتوسط ADC ستكون أكثر عرضة للفشل في العلاج.Translated Description (French)
Résumé Contexte La chimioradiothérapie (CRT) est devenue la principale modalité de traitement définitif du carcinome épidermoïde de la tête et du cou (HNSCC) ; cependant, tous les patients ne répondent pas complètement au traitement. La capacité d'identifier ces patients, qui n'obtiendraient pas une réponse complète, avant ou tôt au cours de la TRC permettra de modifier le traitement pour améliorer les résultats et la survie globale. L'objectif de cette étude prospective était d'évaluer l'utilité de l'imagerie pondérée par diffusion (DWI) dans la prédiction de la réponse thérapeutique précoce du HNSCC après une TRC. Résultats Un contrôle local a été obtenu chez 22 patients sur 46 atteints de HNSCC pathologiquement prouvé traités par chimioradiothérapie et un échec local a été détecté chez 24 patients sur 46. Le coefficient de diffusion apparent moyen de prétraitement (ADC pre ) était significativement plus élevé dans le groupe local défaillant (1,1 ± 0,2 × 10 −3 mm 2 /s) que dans le groupe témoin local (0,89 ± 0,1 × 10 −3 mm 2 /s). Une valeur seuil optimale de plus de 0,94 × 10 −3 mm 2 /s était prédictive d'une défaillance locale avec une sensibilité de 83,33 %, une spécificité de 59,9 %, une VPP de 69 %, une VAN de 76,5 %. Le pourcentage de variation précoce de l'ADC (ΔADC) en intra-traitement était significativement plus faible dans le groupe en échec local (21,8 % ± 21,3) que dans le groupe témoin local (45,2 % ± 27,8). Une valeur seuil optimale ≤ 33 % était prédictive d'une défaillance locale après une TRC avec une sensibilité de 71,34 %, une spécificité de 60 %, une VPP de 62,5 % et une VAN de 69,2 %. Conclusions L'IRM pondérée en fonction de la diffusion pourrait être un biomarqueur prédictif potentiel de la réponse thérapeutique du HNSCC à la TRC. Les tumeurs primaires avec un CDA moyen avant traitement plus élevé et une augmentation plus faible du pourcentage d'intratraitement précoce du CDA moyen seraient plus susceptibles d'échouer au traitement.Translated Description (Spanish)
Resumen Antecedentes La quimiorradioterapia (TRC) se ha convertido en una modalidad de tratamiento primario definitivo para el carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello (CCECC); sin embargo, no todos los pacientes responden completamente al tratamiento. La capacidad de identificar a aquellos pacientes que no lograrían una respuesta completa antes o al principio del curso de la TRC permitirá que las modificaciones del tratamiento mejoren el resultado y la supervivencia general. El objetivo de este estudio prospectivo fue evaluar la utilidad de las imágenes ponderadas por difusión (DWI) en la predicción de la respuesta terapéutica temprana del HNSCC después de la TRC. Resultados Se logró el control local en 22 pacientes de 46 pacientes con HNSCC patológicamente probado tratados con quimiorradioterapia y se detectó fracaso local en 24 pacientes de 46 pacientes. El coeficiente de difusión aparente medio previo al tratamiento (ADC pre ) fue significativamente mayor en el grupo de falla local (1.1 ± 0.2 × 10 −3 mm 2 /s) que en el grupo de control local (0.89 ± 0.1 × 10 −3 mm 2 /s). Un valor de corte óptimo de más de 0.94 × 10 −3 mm 2 /s fue predictivo de falla local con sensibilidad 83.33%, especificidad 59.9%, PPV 69%, NPV 76.5%. El cambio porcentual temprano dentro del tratamiento de ADC (ΔADC) fue significativamente menor en el grupo de fracaso local (21.8% ± 21.3) que en el grupo de control local (45.2% ± 27.8). Un valor de corte óptimo de ≤ 33% fue predictivo de falla local después de la TRC con sensibilidad del 71.34%, especificidad del 60%, PPV del 62.5% y NPV del 69.2%. Conclusiones La resonancia magnética ponderada por difusión podría ser un biomarcador predictivo potencial para la respuesta terapéutica de HNSCC a CRT. Los tumores primarios con un ADC medio previo al tratamiento más alto y un menor aumento porcentual temprano dentro del tratamiento del ADC medio tendrían más probabilidades de fracasar en el tratamiento.Files
s43055-020-00323-x.pdf
Files
(4.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e06e3fb6c619f9d36914a5e512c9691e
|
4.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التصوير بالرنين المغناطيسي المرجح بالانتشار (DWMRI) لسرطان الخلايا الحرشفية في الرأس والرقبة: هل يمكن أن يكون مؤشرًا حيويًا للتصوير للتنبؤ بالاستجابة للعلاج بالإشعاع الكيميائي
- Translated title (French)
- Imagerie par résonance magnétique pondérée par diffusion (IRMGD) du carcinome épidermoïde de la tête et du cou : pourrait-il s'agir d'un biomarqueur d'imagerie pour la prédiction de la réponse à la chimioradiothérapie
- Translated title (Spanish)
- Resonancia magnética ponderada por difusión (DWMRI) del carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello: podría ser un biomarcador de imágenes para predecir la respuesta a la quimiorradioterapia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3092245197
- DOI
- 10.1186/s43055-020-00323-x
References
- https://openalex.org/W1676308325
- https://openalex.org/W1988789221
- https://openalex.org/W1996428288
- https://openalex.org/W2001270018
- https://openalex.org/W2009867243
- https://openalex.org/W2018851118
- https://openalex.org/W2029183465
- https://openalex.org/W2030753717
- https://openalex.org/W2039193010
- https://openalex.org/W2051230859
- https://openalex.org/W2060751707
- https://openalex.org/W2070339268
- https://openalex.org/W2071866426
- https://openalex.org/W2078102974
- https://openalex.org/W2088272414
- https://openalex.org/W2091880592
- https://openalex.org/W2124383192
- https://openalex.org/W2127365887
- https://openalex.org/W2133738225
- https://openalex.org/W2165877780
- https://openalex.org/W2166178142
- https://openalex.org/W2181522486
- https://openalex.org/W2463967838
- https://openalex.org/W2517839157
- https://openalex.org/W2549773285
- https://openalex.org/W2586123548
- https://openalex.org/W2610674089
- https://openalex.org/W2756120895
- https://openalex.org/W2763458678
- https://openalex.org/W2786342894
- https://openalex.org/W2900275275
- https://openalex.org/W2900970017
- https://openalex.org/W2909454036
- https://openalex.org/W2912397584
- https://openalex.org/W2916124294