Zusammenfassung
Hintergrund: Die Oxygenierung von Tumoren stellt einen wichtigen Faktor für das Ansprechen einer Bestrahlungsbehandlung dar. Die vorliegende Studie untersucht die Anwendung eines neuartigen, nicht-invasiven Verfahrens zur Evaluation der Gewebeoxygenierung bei Kopf-Hals-Karzinomen auf der Grundlage farbduplexsonografischer Abbildungen.
Patienten und Methoden: In einer prospektiven nicht-randomisierten Studie wurden 20 Patienten mit Lymphknotenmetastasen von Plattenepithelkarzinomen der Kopf-Hals-Region untersucht. Die Ermittlung der Lymphknotenoxygenierung erfolgte zunächst mittels pO2 -Polarographie. Anschließend wurde die Tumorvaskularisation farbduplexsonographisch dargestellt. Eine Grafiksoftware ermittelte den Anteil der sonographisch dargestellten vaskularisierten Fläche in verschiedenen, repräsentativen Schnittebenen. Polarographieergebnisse und Flächenberechnung wurden mit dem Pearson-Test verglichen.
Ergebnisse: Die duplexsonographisch vaskularisierte Fläche betrug im Mittel 7,78 % [95 % CI 6,04 - 9,51]. Der Anteil der polarographisch nachgewiesenen pO2 -Fraktionen < 2,5/5,0 und < 10,0 mm Hg erreichte jeweils 32,25 %/44,25 % und 53,29 %. Der Median der pO2 -Werte lag bei 10,49 % [95 % CI 7,13 - 13,85]. Als Mittelwerte des Sauerstoffpartialdrucks im Stroma metastastischer Lymphknoten wurden Werte von 9,0 - 27,4 mmHg 16,60 [95 % CI 14,06 - 19,13] ermittelt. Es fanden sich statistisch signifikante Korrelationen zwischen den sonographisch vaskularisierten Flächen und den polarographisch nachgewiesenen pO2 -Fraktionen < 5,0 und < 10 mm Hg (p < 0,045 und < 0,0001) sowie dem Mittelwert (p < 0,002) und den Medianwerten der Gewebeoxygenierung (p < 0,0001).
Schlussfolgerung: In der vorgestellten Untersuchung wurde erstmals die Eignung einer farbduplexsonographisch gestützten Untersuchungsmethode zur nicht-invasiven Einschätzung der Tumoroxygenierung bei Kopf-Hals-Karzinomen nachgewiesen. Damit eröffnet sich ein neuer Anwendungsbereich für das Verfahren.
Abstract
Background: Tumor oxygenation is an important aspect of radiosensitivity. The authors describe a new method for a non-invasive assessment of tumor oxygenation in head and neck cancer.
Patients and Methods: A group of 20 patients with neck metastases of squamous cell cancer of the head and neck region was surveyed. At first a pO2 -polarography was performed in the metastatic cervical nodes to investigate the tissue oxygenation. In a second step, the vascularisation of these nodes was visualised by color duplex sonography. In order to evaluate the extent of vascularisation in these nodes, the density of color pixels was quantified by a custom-made software program. The color pixel density and the pO2 values were correlated and the statistic significance was calculated by Pearson's test.
Results: The mean vascularisation as evaluated by the means of color duplex sonography was 7.78 % [95 % CI 6.04 - 9.51]. The interindividual pO2 values in the stroma of metastatic lymph nodes ranged between 9.0 and 27.4 mmHg (16.6 [95 % CI 14.06 - 19.13]). The mean values of pO2 -fractions < 2.5/< 5.0/10 mm Hg were 32.25 %, 44.25 % and 53.29 % respectively. The median value of the pO2 -fraction was 10.49 % [95 % CI 7.13 - 13.85]. The vascularisation as evaluated by color pixel density showed a statistically significant correlation with the pO2 -fractions < 5.0 and < 10 mmHg (p < 0.045 and < 0.0001) and with the mean (p < 0.002) and median values of tissue pO2 values (p < 0.0001) in polarography.
Conclusion: The results in a limited number of patients suggest, that the proposed sonographic method allows a reliable non-invasive evaluation of tissue oxygenation in cervical metastases of squamous cell head and neck cancers.
Schlüsselwörter
Farbduplexsonographie - Metastasen - Oxygenierung - vaskularisierte Fläche - Kopf-Hals-Karzinome - Polarographie
Key words
Color-duplex sonography - tissue oxygenation - head and neck tumors - polarography
