Quantitative volumetric metabolic measurement of solitary pulmonary nodules by F-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography-computed tomography

Soliter pulmoner nodüllerin F-18 florodeoksiglikoz pozitron emisyon tomografisi-bilgisayarlı tomografi ile kantitatif volümetrik metabolik ölçümü

Abstract

Background: This study aims to evaluate the effect of quantitative volumetricmetabolic measurements in F-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomographycomputedtomography to distinguish benign and malignant solitary pulmonary nodules.Methods: We retrospectively reviewed 78 patients (56 males; 22 females; mean age61±11.9 years; range, 32 to 82 years) with solitary pulmonary nodules who underwentF-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography-computed tomography.Patients were classified as benign, malignant and metastatic lesions according topathology results. Metabolic volume, maximum standardized uptake value, meanstandardized uptake value, maximum metabolic index and mean metabolic index weremeasured. Mean, median and standard error values were calculated for each group.Nonparametric tests were used for the comparison of each group. Partial correlationanalysis was used for the relationship between parameters. For all parameters, cut-offvalues were obtained with receiver operating characteristic analysis.Results: Of 78 lesions, 10 were benign (12.8%), 38 were primary lung carcinoma(48.7%) and 30 were metastatic lung nodules (38.5%). There was a significantdifference between benign lesions and primary lung cancer and between primarylung cancer and metastatic groups in all parameters (p<0.05). We determined highlysignificant positive correlation between maximum standardized uptake value andmaximum metabolic index (r=0.73; p<0.05), and moderate positive correlationbetween mean standardized uptake value and mean metabolic index (r=0.56;p<0.05). In receiver operating characteristic analysis, maximum standardizeduptake value and mean standardized uptake value were found to be the mostsensitive and specific methods for benign/malignant discrimination. In the cut-offvalue=2.59, the sensitivity and specificity for maximum standardized uptake valuewere 98.0% and 91.7%, respectively. In the cut-off value=1.65, the sensitivity andspecificity for mean standardized uptake value were 94.0% and 91.7%, respectively.Conclusion: Maximum metabolic index value is highly correlated with maximumstandardized uptake value in benign/malignant solitary pulmonary nodulesdiscrimination by F-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomographycomputedtomography. Maximum metabolic index can also be used fordiscrimination of primary/metastatic malignant lesions.

Özet

Amaç: Bu çalışmada benign ve malign soliter pulmoner nodülleri ayırmak için F-18 florodeoksiglikoz pozitron emisyon tomografisi-bilgisayarlı tomografide kantitatif volümetrik metabolik ölçümlerin etkisi değerlendirildi. Çalışma planı: F-18 florodeoksiglikoz pozitron emisyon tomografisi-bilgisayarlı tomografi uygulanan, soliter pulmoner nodülleri olan 78 hasta (56 erkek; 22 kadın; ort. yaş 61±11.9 yıl; dağılım, 32-82 yıl) retrospektif olarak değerlendirildi. Hastalar patoloji sonuçlarına göre benign, malign ve metastatik lezyonlar olarak sınıflandırıldı. Metabolik volüm, maksimum standardize tutulum değeri, ortalama standardize tutulum değeri, maksimum metabolik indeks ve ortalama metabolik indeks ölçüldü. Her grup için ortalama, ortanca ve standart hata değerleri hesaplandı. Her grubun karşılaştırılması için nonparametrik testler kullanıldı. Parametrelerin arasındaki ilişki için parsiyel korelasyon analizi kullanıldı. Tüm parametreler için sınır değerler alıcı işletim karakteristik analizi ile elde edildi. Bulgular: Yetmiş sekiz lezyonun 10’u benign (%12.8), 38’i primer akciğer karsinomu (%48.7) ve 30’u metastatik akciğer nodülü (%38.5) idi. Tüm parametrelerde benign lezyonlar ile primer akciğer kanseri arasında ve primer akciğer kanseri ve metastatik gruplar arasında anlamlı farklılık vardı (p<0.05). Maksimum standardize tutulum değeri ve maksimum metabolik indeks arasında anlamlı pozitif ilişki (r=0.73; p<0.05), ortalama standardize tutulum değeri ve ortalama metabolik indeks arasında orta pozitif ilişki (r=0.56; p<0.05) saptandı. Alıcı işletim karakteristik analizinde, maksimum standardize tutulum değeri ve ortalama standardize tutulum değerinin benign/malign ayrımında en hassas ve özgül yöntemler olduğu bulundu. Sınır değer=2.59 iken maksimum standardize tutulum değeri için duyarlılık ve özgüllük sırasıyla %98.0 ve %91.7 idi. Sınır değer=1.65 iken ortalama standardize tutulum değeri için duyarlılık ve özgüllük sırasıyla %94.0 ve %91.7 idi. Sonuç: Maksimum metabolik indeks değeri F-18 florodeoksiglikoz pozitron emisyon tomografisi-bilgisayarlı tomografi ile benign/malign soliter pulmoner nodüllerin ayrımında maksimum standardize tutulum değeri ile yüksek derecede ilişkilidir. Maksimum metabolik indeks primer/metastatik malign lezyonların ayrımında da kullanılabilir.