Published October 13, 2020
| Version v1
Publication
Open
Quantitative dynamic contrast-enhanced MR imaging can be used to predict the pathologic stages of oral tongue squamous cell carcinoma
Creators
- 1. Peking University
- 2. Peking University Third Hospital
- 3. Sun Yat-sen Memorial Hospital
- 4. Sun Yat-sen University
Description
Abstract Background: To investigate whether quantitative dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) pharmacokinetic parameters can be used to predict the pathologic stages of oral tongue squamous cell carcinoma (OTSCC). Methods: For this prospective study, DCE-MRI was performed in participants with OTSCC from May 2016 to June 2017. The pharmacokinetic parameters, including K trans , K ep , V e , and V p , were derived from DCE-MRI by utilizing a two-compartment extended Tofts model and a three-dimensional volume of interest. The postoperative pathologic stage was determined in each patient based on the 8th AJCC cancer staging manual. The quantitative DCE-MRI parameters were compared between stage I-II and stage III-IV lesions. Logistic regression analysis was used to determine independent predictors of tumor stages, followed by receiver operating characteristic (ROC) analysis to evaluate the predictive performance. Results: The mean K trans , K ep and V p values were significantly lower in stage III-IV lesions compared with stage I-II lesions ( p = 0.013, 0.005 and 0.011, respectively). K ep was an independent predictor for the advanced stages as determined by univariate and multivariate logistic analysis. ROC analysis showed that K ep had the highest predictive capability, with a sensitivity of 64.3%, a specificity of 82.6%, a positive predictive value of 81.8%, a negative predictive value of 65.5%, and an accuracy of 72.5%. Conclusion: The quantitative DCE-MRI parameter K ep can be used as a biomarker for predicting pathologic stages of OTSCC.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
خلفية مجردة: للتحقيق فيما إذا كان يمكن استخدام معلمات الحرائك الدوائية للتصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالتباين الديناميكي الكمي (DCE - MRI) للتنبؤ بالمراحل المرضية لسرطان الخلايا الحرشفية في اللسان الفموي (OTSCC). الطرق: بالنسبة لهذه الدراسة المستقبلية، تم إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي من DCE على المشاركين في OTSCC من مايو 2016 إلى يونيو 2017. تم اشتقاق معلمات الحرائك الدوائية، بما في ذلك K trans و K ep و V e و V p ، من DCE - MRI من خلال استخدام نموذج فتحات ممتدة من مقصورتين وحجم اهتمام ثلاثي الأبعاد. تم تحديد المرحلة المرضية بعد الجراحة في كل مريض بناءً على دليل مرحلة السرطان الثامن لمركز الجراحين العرب. تمت مقارنة معلمات التصوير بالرنين المغناطيسي الكمي DCE بين آفات المرحلة الأولى والثانية والمرحلة الثالثة والرابعة. تم استخدام تحليل الانحدار اللوجستي لتحديد تنبؤات مستقلة لمراحل الورم، يليه تحليل الخصائص التشغيلية للمستقبل (ROC) لتقييم الأداء التنبئي. النتائج: كان متوسط قيم K trans و K ep و V p أقل بكثير في آفات المرحلة الثالثة والرابعة مقارنة بآفات المرحلة الأولى والثانية ( p = 0.013 و 0.005 و 0.011 على التوالي). كان KEP مؤشراً مستقلاً للمراحل المتقدمة على النحو الذي يحدده التحليل اللوجستي أحادي المتغير ومتعدد المتغيرات. أظهر تحليل ROC أن KEP كان لديه أعلى قدرة تنبؤية، بحساسية 64.3 ٪، وخصوصية 82.6 ٪، وقيمة تنبؤية إيجابية 81.8 ٪، وقيمة تنبؤية سلبية 65.5 ٪، ودقة 72.5 ٪. الخلاصة: يمكن استخدام معلمة التصوير بالرنين المغناطيسي الكمي كيب كمؤشر حيوي للتنبؤ بالمراحل المرضية لـ OTSCC.Translated Description (French)
Résumé Contexte : Étudier si les paramètres pharmacocinétiques de l'imagerie par résonance magnétique avec contraste dynamique quantitative (IRM-DCE) peuvent être utilisés pour prédire les stades pathologiques du carcinome épidermoïde de la langue orale (OTSCC). Méthodes : Pour cette étude prospective, l'IRM-DCE a été réalisée chez des participants atteints d'OTSCC de mai 2016 à juin 2017. Les paramètres pharmacocinétiques, y compris K trans , K ep , V e et V p , ont été dérivés de DCE-MRI en utilisant un modèle de Tofts étendu à deux compartiments et un volume tridimensionnel d'intérêt. Le stade pathologique postopératoire a été déterminé chez chaque patient sur la base du 8ème manuel de stadification du cancer de l'AJCC. Les paramètres quantitatifs DCE-IRM ont été comparés entre les lésions de stade I-II et de stade III-IV. L'analyse de régression logistique a été utilisée pour déterminer les prédicteurs indépendants des stades tumoraux, suivie d'une analyse des caractéristiques de fonctionnement du récepteur (roc) pour évaluer la performance prédictive. Résultats : Les valeurs moyennes de K trans , K ep et V p étaient significativement plus faibles dans les lésions de stade III-IV par rapport aux lésions de stade I-II ( p = 0,013, 0,005 et 0,011, respectivement). K ep était un prédicteur indépendant pour les stades avancés tels que déterminés par l'analyse logistique univariée et multivariée. L'analyse roc a montré que K ep avait la capacité prédictive la plus élevée, avec une sensibilité de 64,3 %, une spécificité de 82,6 %, une valeur prédictive positive de 81,8 %, une valeur prédictive négative de 65,5 % et une précision de 72,5 %. Conclusion : Le paramètre quantitatif DCE-MRI K ep peut être utilisé comme biomarqueur pour prédire les stades pathologiques de l'OTSCC.Translated Description (Spanish)
Resumen Antecedentes: Investigar si los parámetros farmacocinéticos de imágenes de resonancia magnética dinámicas cuantitativas mejoradas con contraste (DCE-MRI) se pueden utilizar para predecir las etapas patológicas del carcinoma de células escamosas de la lengua oral (OTSCC). Métodos: Para este estudio prospectivo, se realizó una DCE-MRI en participantes con OTSCC desde mayo de 2016 hasta junio de 2017. Los parámetros farmacocinéticos, incluidos K trans , K ep , V e y V p , se derivaron de DCE-MRI utilizando un modelo Tofts extendido de dos compartimentos y un volumen tridimensional de interés. El estadio patológico postoperatorio se determinó en cada paciente en función del octavo manual de estadificación del cáncer del AJCC. Los parámetros cuantitativos de DCE-MRI se compararon entre las lesiones en estadio I-II y estadio III-IV. Se utilizó el análisis de regresión logística para determinar los predictores independientes de las etapas del tumor, seguido del análisis de las características operativas del receptor (Roc) para evaluar el rendimiento predictivo. Resultados: Los valores medios de K trans , K ep y V p fueron significativamente más bajos en las lesiones en estadio III-IV en comparación con las lesiones en estadio I-II ( p = 0,013, 0,005 y 0,011, respectivamente). K ep fue un predictor independiente para las etapas avanzadas según lo determinado por el análisis logístico univariado y multivariado. El análisis Roc mostró que K ep tenía la mayor capacidad predictiva, con una sensibilidad del 64,3%, una especificidad del 82,6%, un valor predictivo positivo del 81,8%, un valor predictivo negativo del 65,5% y una precisión del 72,5%. Conclusión: El parámetro cuantitativo de DCE-MRI K ep se puede utilizar como biomarcador para predecir las etapas patológicas de OTSCC.Files
v4.pdf.pdf
Files
(1.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1e71670897a8d23d6672cfe12b36a8d8
|
1.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يمكن استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالتباين الديناميكي الكمي للتنبؤ بالمراحل المرضية لسرطان الخلايا الحرشفية في اللسان الفموي
- Translated title (French)
- L'imagerie RM dynamique quantitative améliorée par contraste peut être utilisée pour prédire les stades pathologiques du carcinome épidermoïde de la langue orale
- Translated title (Spanish)
- Las imágenes de RM cuantitativas dinámicas mejoradas con contraste se pueden utilizar para predecir las etapas patológicas del carcinoma de células escamosas de la lengua oral
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4254268599
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-31320/v4