Improvement in sensitivity with delayed imaging of pulmonary lesions with FDG-PET

PurposeThis study was undertaken to determine the value of using dual-time point 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography (FDG-PET) imaging to distinguish malignant from benign pulmonary lesions after lesion detection by conventional computed tomography chest imaging.MethodsPatients referred for characterization of lung lesions were included in this prospective study. Eighty-three patients had histopathologic confirmation of disease. Patients underwent FDG-PET coincidence imaging, performed with a dual-headed gamma camera at 1 h (“early” scan) and 3 h (“late” scan) after injection of 185 MBq of FDG. Studies were read independently by 2 physicians who had knowledge of the lesion location but not the final diagnosis. For both early and late images, readers graded FDG lesion uptake intensity on a scale of 1 (definitively benign) to 5 (definitively malignant) and classified studies dichotomously for malignancy. Tumor-to-background (T:B) ratios were computed using contralateral lung sites as controls.ResultsSixty one lesions (74 %) were non-small cell lung cancer, and 10 (12 %) were other primary tumors or metastases. Twelve lesions (14 %) were benign. T:B ratios were significantly higher for early versus late scans (+ 5.1 ± 4.9 versus + 8.2 ± 8.7, p =0.01, n =71) for malignancies but not for benign lesions (+ 3.1 ± 3.4 versus + 2.6 ± 2.2, n =12). The percent change of T:B ratios was higher for malignant than benign lesions (+ 48.3 ± 40.2 % versus + 7.2 ± 22.8 %, p =0.0009). No malignant lesion of any type demonstrated a time-decrease in FDG T:B ratios. The accuracy and sensitivity of lesion characterization were significantly higher for late scans than early scans for dichotomous visual readings. Quantitative analysis was found to provide significantly higher sensitivity and accuracy than visual analysis for lesion characterization, with no significant difference in test specificity.ConclusionsIn malignant pulmonary nodules, there is a progressive, although variable, increase in FDG uptake over time. Increasing FDG uptake is a nonspecific finding, as some benign lesions also demonstrate increasing uptake, particularly those associated with granulomas. The use of late PET images increases the accuracy and sensitivity of visual detection of malignancy.

ResumenObjetivoDeterminar cuál es el valor del estudio en dos fases en la tomografía por emisión de positrones con 18F-fluordesoxiglucosa (FDG-PET), a la hora de diferenciar lesiones pulmonares entre benignas y malignas, detectadas por tomografía axial computarizada.Material y métodosEstudio prospectivo de 83 pacientes remitidos a nuestro centro para la caracterización de lesiones pulmonares, en los que se obtuvo la confirmación histopatológica de la lesión. Se realizó FDG-PET con gammacámara en detección de coincidencia a la hora (estudio inicial) y a las tres horas (estudio tardío) de la inyección de 185 MBq de FDG. Dos médicos nucleares que sólo conocían la localización de la lesión, pero no el diagnóstico final, interpretaron de forma independiente los estudios. Tanto el estudio inicial como el tardío fueron clasificados de acuerdo a la intensidad de la lesión, usando una escala visual de 1 (definitivamente benigno) a 5 (definitivamente maligno). Además, para obtener una dicotomía se determinó si se consideraba el estudio maligno o benigno. Se calcularon los índices tumor/no tumor (T:B) usando el pulmón contralateral como control.ResultadosSesenta y una lesiones (74 %) fueron carcinomas pulmonares no microcíticos, y 10 (12 %) fueron otros tumores primarios o metástasis. Doce lesiones (14 %) fueron benignas. Los índices T:B fueron significativamente más elevados para los estudios tardíos que para los iniciales en lesiones malignas, pero no en las benignas. El porcentaje de cambio en los índices (T:B) fue mayor para las lesiones malignas que para las benignas. Ninguna lesión maligna mostró una disminución del índice T:B entre los dos estudios. Con la interpretación en dicotomía, se obtuvo una mayor precisión y sensibilidad en la caracterización de las lesiones en los estudios tardíos que en los iniciales. El análisis cuantitativo proporcionó una mayor sensibilidad y precisión en la caracterización de las lesiones en comparación con el análisis visual, sin diferencias significativas en la especificidad.ConclusionesLos nódulos pulmonares malignos muestran un incremento progresivo, aunque variable en la captación de FDG, con el transcurso del tiempo. Sin embargo, este aumento de FDG no es específico, ya que algunas lesiones benignas también se pueden comportar de manera similar, especialmente los granulomas. El uso de las imágenes tardías en la FDG-PET incrementa la sensibilidad y la precisión en el análisis visual de estos estudios.