Purpose:
To evaluate the predictive value of radiotherapeutically relevant tumor hypoxia by contrast-enhanced color duplex sonography (CDS). The objectification was based on pO2 histography.
Material and Methods:
25 patients with metastatic neck lymph node from a primary squamous carcinoma of the head and neck were examined. To visualize as many vessels as possible, a contrast enhancer (Levovist®, Schering Corp., Germany) was administered. Horizontal and longitudinal sonographic scans with a thickness of 5 mm were performed on the metastatic neck lymph node. Color pixel density (CPD) was defined as the ratio of colored to gray pixels in a region of interest. It represents the extent of vascularization in the investigated slice. To assess the biological and clinical relevance of oxygenation measurement, the relative frequency of pO2 readings ≤2.5, 5.0, and 10.0 mmHg, as well as mean and median pO2, were documented.
Results:
In order to investigate the degree of linear association, the Pearson correlation coefficient was calculated. Moderate (|r| > 0.5) to high (|r| > 0.7) correlation was found between the CPD and the parameters of hypoxic fraction (pO2 readings with values ≤5.0 and 10.0 mmHg, as well as mean and median). There was only a slight correlation between CPD and the fraction of pO2 values ≤2.5 mmHg (r = −0.479).
Conclusion:
CPD represents the mean degree of vascularization. As a noninvasive measurement, this method seems feasible for evaluating the state of global oxygenation in superficial tumors. Nevertheless, this method is limited through its deficiency in describing the vascular heterogeneity of tumors.
Ziel:
Überprüfung des Vorhersagewerts der radiotherapeutisch relevanten Tumorhypoxie mittels kontrastangehobener, farbkodierter Duplexsonographie (CDS). Die Objektivierung basierte auf der invasiven Messung des Gewebe-pO2 mit Hilfe der pO2-Histographie.
Material und Methodik:
Untersucht wurden 25 Patienten mit metastatisch befallenen Halslymphknoten bei Plattenepithelkarzinom in der Kopf-Hals-Region. Um sonographisch möglichst viele Gefäße darzustellen, wurde ein Kontrastverstärker (Levovist®, Schering Deutschland GmbH) verwendet. Bei jedem metastatisch befallenen Halslymphknoten wurden horizontale und longitudinale sonographische Scans mit einer Dicke von 5 mm durchgeführt. Die Farbpixeldichte (CPD) spiegelt den Grad der Vaskularisation in den untersuchten Schichten wider. Sie definiert sich aus dem Verhältnis zwischen den farbigen und den grauen Pixeln. Als Grad für die biologische und klinische Relevanz der pO2-Messung wurden die relative Häufigkeit der pO2-Messwerte ≤2,5, 5,0 und 10,0 mmHg sowie der Mittelwert und der Median dokumentiert.
Ergebnisse:
Um den Grad des linearen Zusammenhangs zu ermitteln, wurde der Pearson-Korrelationskoeffizient berechnet. Es zeigte sich eine moderate (|r| > 0,5) bis hohe (|r| > 0,7) Korrelation zwischen der CPD und den verschiedenen Hypoxieparametern (pO2-Messwerte ≤5,0 und 10,0 mmHg sowie Mittelwert und Median der pO2-Messwerte). Es fand sich jedoch lediglich eine geringe Korrelation zwischen der CPD und der Fraktion von pO2-Messwerten ≤2,5 mmHg (r = −0,479).
Schlussfolgerung:
Die CPD repräsentiert den mittleren Grad der Vaskularisation. Als nichtinvasive Messung erscheint diese Methode geeignet für die Bestimmung des globalen Oxygenierungsstatus oberflächlicher Tumoren. Jedoch ist diese Methode durch ihr Defizit in der Beschreibung der Heterogenität der Tumorvaskularisation limitiert.
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The original article can be found online at http://dx.doi.org/10.1007/s00066-006-1520-1
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Gagel, B., DiMartino, E., Schramm, O. et al. Contrast-Enhanced Color Duplex Sonography (CDS): an Alternative for the Evaluation of Therapy-Relevant Tumor Oxygenation?. Strahlenther Onkol 182, 740 (2006). https://doi.org/10.1007/s00066-006-9520-8
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00066-006-9520-8