The crazy-paving pattern: a radiological-pathological correlation

The crazy-paving pattern is a linear pattern superimposed on a background of ground-glass opacity, resembling irregularly shaped paving stones. The crazy-paving pattern is initially described as the pathognomonic sign of alveolar proteinosis. Nowadays this pattern is a common finding on high-resolution CT imaging, and can be seen in a number of acute and chronic diseases. The purpose of this paper is to illustrate different diseases that cause this crazy-paving pattern and to correlate the radiological findings from computed tomography with the histopathological findings

Wartość wirtualnej bronchoskopii tomografii komputerowej w ocenie zmian nowotworowych płuc

Background: The aim of the study was to find an optimal method of bronchial tree examination using CT virtual bronchoscopy and to evaluate the method for its diagnostic accuracy in the assessment of lung malignancies. Additionally, diagnostic accuracy of the used CT system was analyzed. Material/Methods: The examination was conducted in 154 patients from the University Hospital in Cracow and the University Hospital in Leuven (Belgium). The first group of patients was examined using single detector-row HeliCat Flash CT scanner (Philips Medical Systems) in the Department of Radiology of the University Hospital in Cracow. The second group of patients was examined using 16-detectorrow Mx8000 IDT 16 CT scanner (Philips Medical System) in the University Hospital in Leuven, Belgium. Lung lesions were evaluated by their central and segmental localization in bronchial tree and the degree of bronchial tree stenosis was assessed subsequently. Results: It was shown that singleslice CT virtual bronchoscopy allows a reliable evaluation of the lesions with central localization in bronchial tree, while diagnostic accuracy of multislice CT virtual bronchoscopy is comparable with bronchofiberoscopy in the evaluation of lesions with central and segmental localization. Conclusions: As a result of the study it was concluded that type of the used CT system affected the obtained results. Multislice CT is more accurate in assessing the lesions localized in bronchial tree in considerably shorter time

Colon cancer cell-derived 12(S)-HETE induces the retraction of cancer-associated fibroblast via MLC2, RHO/ROCK and Ca2+ signalling

Retraction of mesenchymal stromal cells supports the invasion of colorectal cancer cells (CRC) into the adjacent compartment. CRC-secreted 12(S)-HETE enhances the retraction of cancer-associated fibroblasts (CAFs) and therefore, 12(S)-HETE may enforce invasivity of CRC. Understanding the mechanisms of metastatic CRC is crucial for successful intervention. Therefore, we studied pro-invasive contributions of stromal cells in physiologically relevant three-dimensional in vitro assays consisting of CRC spheroids, CAFs, extracellular matrix and endothelial cells, as well as in reductionist models. In order to elucidate how CAFs support CRC invasion, tumour spheroid-induced CAF retraction and free intracellular Ca2+ levels were measured and pharmacological-or siRNA-based inhibition of selected signalling cascades was performed. CRC spheroids caused the retraction of CAFs, generating entry gates in the adjacent surrogate stroma. The responsible trigger factor 12(S)-HETE provoked a signal, which was transduced by PLC, IP3, free intracellular Ca2+, Ca(2+)calmodulin-kinase-II, RHO/ROCK and MYLK which led to the activation of myosin light chain 2, and subsequent CAF mobility. RHO activity was observed downstream as well as upstream of Ca2+ release. Thus, Ca2+ signalling served as central signal amplifier. Treatment with the FDA-approved drugs carbamazepine, cinnarizine, nifedipine and bepridil HCl, which reportedly interfere with cellular calcium availability, inhibited CAF-retraction. The elucidation of signalling pathways and identification of approved inhibitory drugs warrant development of intervention strategies targeting tumour-stroma interaction

ERS International Congress 2023: highlights from the Clinical Techniques, Imaging and Endoscopy Assembly.

The Clinical Techniques, Imaging and Endoscopy Assembly is involved in the diagnosis and treatment of several pulmonary diseases, as demonstrated at the 2023 European Respiratory Society (ERS) International Congress in Milan, Italy. From interventional pulmonology, the congress included several exciting results for the use of bronchoscopy in lung cancer, including augmented fluoroscopy, robotic-assisted bronchoscopy and cryobiopsies. In obstructive lung disease, the latest results on bronchoscopic treatment of emphysema with hyperinflation and chronic bronchitis were presented. Research on using cryobiopsies to diagnose interstitial lung disease was further explored, with the aims of elevating diagnostic yield and minimising risk. For imaging, the latest updates in using artificial intelligence to overcome the increased workload of radiologists were of great interest. Novel imaging in sarcoidosis explored the use of magnetic resonance imaging, photon-counting computed tomography and positron emission tomography/computed tomography in the diagnostic work-up. Lung cancer screening is still a hot topic and new results were presented regarding incorporation of biomarkers, identifying knowledge gaps and improving screening programmes. The use of ultrasound in respiratory medicine is an expanding field, which was demonstrated by the large variety in studies presented at the 2023 ERS Congress. Ultrasound of the diaphragm in patients with amyotrophic lateral sclerosis and myasthenia gravis was used to assess movements and predict respiratory fatigue. Furthermore, studies using ultrasound to diagnose or monitor pulmonary disease were presented. The congress also included studies regarding the training and assessment of competencies as an important part of implementing ultrasound in clinical practice

Paradoxical antiproliferative effect by a murine mammary tumor-derived epithelial cell line

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Despite significant advancement in breast cancer therapy, there is a great need for a better understanding of the mechanisms involved in breast carcinogenesis and progression, as well as of the role of epigenetic contributions from stromal cells in mammary tumorigenesis. In this study, we isolated and characterized murine mammary tumor-derived epithelial and myofibroblast cell lines, and investigated the <it>in vitro </it>and <it>in vivo </it>effect of cellular soluble factors produced by the epithelial cell line on tumor cells.</p> <p>Methods</p> <p>Morphology, immunophenotype, cytogenetics, invasiveness, and tumorigenicity of epithelial (LM-234ep) and myofibroblast (LM-234mf) cell lines isolated from two murine mammary adenocarcinomas with common ancestor were studied. The <it>in vitro </it>effects of LM-234ep conditioned medium on proliferation, cell cycle distribution, and expression of cell cycle proteins, were investigated in LM-234mf cells, mouse melanoma cells (B16-F10), and human cervical adenocarcinoma cells (HeLa). The <it>in vivo </it>anti-tumor activity of LM-234ep conditioned media was evaluated in subcutaneous tumors formed in <it>nude </it>mice by B16-F10 and HeLa cells.</p> <p>Results</p> <p>LM-234ep cells were found to be cytokeratin positive and hipertriploid, whereas LM-234mf cells were α-smooth muscle actin positive and hypohexaploid. Chromosome aberrations were found in both cases. Only LM-234mf revealed to be invasive <it>in vitro </it>and to secrete active MMP-2, though neither of the cell types were able to produce progressing tumors. LM-234ep-derived factors were able to inhibit the <it>in vitro </it>growth of LM-234mf, B16-F10, and HeLa cells, inducing cell cycle arrest in G₀/G₁phase. The administration of LM-234ep conditioned medium inhibited the growth of B16-F10 and HeLa tumors in <it>nude </it>mice.</p> <p>Conclusion</p> <p>Our data suggest the existence of epithelial cell variants with tumor suppressive properties within mammary tumors. To our knowledge, this is the first report showing antiproliferative and antineoplastic activities induced by tumor-derived epithelial cells.</p

Development of a wind gust model to estimate gust speeds and their return periods

Spatially dense observations of gust speeds are necessary for various applications, but their availability is limited in space and time. This work presents an approach to help to overcome this problem. The main objective is the generation of synthetic wind gust velocities. With this aim, theoretical wind and gust distributions are estimated from 10 yr of hourly observations collected at 123 synoptic weather stations provided by the German Weather Service. As pre-processing, an exposure correction is applied on measurements of the mean wind velocity to reduce the influence of local urban and topographic effects. The wind gust model is built as a transfer function between distribution parameters of wind and gust velocities. The aim of this procedure is to estimate the parameters of gusts at stations where only wind speed data is available. These parameters can be used to generate synthetic gusts, which can improve the accuracy of return periods at test sites with a lack of observations. The second objective is to determine return periods much longer than the nominal length of the original time series by considering extreme value statistics. Estimates for both local maximum return periods and average return periods for single historical events are provided. The comparison of maximum and average return periods shows that even storms with short average return periods may lead to local wind gusts with return periods of several decades. Despite uncertainties caused by the short length of the observational records, the method leads to consistent results, enabling a wide range of possible applications

Highly variable response to cytotoxic chemotherapy in carcinoma-associated fibroblasts (CAFs) from lung and breast

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Carcinoma-associated fibroblasts (CAFs) can promote carcinogenesis and tumor progression. Only limited data on the response of CAFs to chemotherapy and their potential impact on therapy outcome are available. This study was undertaken to analyze the influence of chemotherapy on carcinoma-associated fibroblasts (CAFs) <it>in vitro </it>and <it>in vivo</it>.</p> <p>Methods</p> <p>The <it>in vivo </it>response of stromal cells to chemotherapy was investigated in 22 neoadjuvant treated breast tumors on tissue sections before and after chemotherapy. Response to chemotherapy was analyzed <it>in vitro </it>in primary cultures of isolated CAFs from 28 human lung and 9 breast cancer tissues. The response was correlated to <it>Mdm2</it>, <it>ERCC1 </it>and <it>TP53 </it>polymorphisms and <it>TP53 </it>mutation status. Additionally, the cytotoxic effects were evaluated in an <it>ex vivo </it>experiment using cultured tissue slices from 16 lung and 17 breast cancer specimens.</p> <p>Results</p> <p>Nine of 22 tumors showed a therapy-dependent reduction of stromal activity. Pathological response of tumor or stroma cells did not correlate with clinical response. Isolated CAFs showed little sensitivity to paclitaxel. In contrast, sensitivity of CAFs to cisplatinum was highly variable with a GI50 ranging from 2.8 to 29.0 μM which is comparable to the range observed in tumor cell lines. No somatic <it>TP53 </it>mutation was detected in any of the 28 CAFs from lung cancer tissue. In addition, response to cisplatinum was not significantly associated with the genotype of <it>TP53 </it>nor <it>Mdm2 </it>and <it>ERCC1 </it>polymorphisms. However, we observed a non-significant trend towards decreased sensitivity in the presence of <it>TP53 </it>variant genotype. In contrast to the results obtained in isolated cell culture, in tissue slice culture breast cancer CAFs responded to paclitaxel within their microenvironment in the majority of cases (9/14). The opposite was observed in lung cancer tissues: only few CAFs were sensitive to cisplatinum within their microenvironment (2/15) whereas a higher proportion responded to cisplatinum in isolated culture.</p> <p>Conclusion</p> <p>Similar to cancer cells, CAF response to chemotherapy is highly variable. Beside significant individual/intrinsic differences the sensitivity of CAFs seems to depend also on the cancer type as well as the microenvironment.</p

Perspectives and Integration in SOLAS Science

Why a chapter on Perspectives and Integration in SOLAS Science in this book? SOLAS science by its nature deals with interactions that occur: across a wide spectrum of time and space scales, involve gases and particles, between the ocean and the atmosphere, across many disciplines including chemistry, biology, optics, physics, mathematics, computing, socio-economics and consequently interactions between many different scientists and across scientific generations. This chapter provides a guide through the remarkable diversity of cross-cutting approaches and tools in the gigantic puzzle of the SOLAS realm. Here we overview the existing prime components of atmospheric and oceanic observing systems, with the acquisition of ocean–atmosphere observables either from in situ or from satellites, the rich hierarchy of models to test our knowledge of Earth System functioning, and the tremendous efforts accomplished over the last decade within the COST Action 735 and SOLAS Integration project frameworks to understand, as best we can, the current physical and biogeochemical state of the atmosphere and ocean commons. A few SOLAS integrative studies illustrate the full meaning of interactions, paving the way for even tighter connections between thematic fields. Ultimately, SOLAS research will also develop with an enhanced consideration of societal demand while preserving fundamental research coherency. The exchange of energy, gases and particles across the air-sea interface is controlled by a variety of biological, chemical and physical processes that operate across broad spatial and temporal scales. These processes influence the composition, biogeochemical and chemical properties of both the oceanic and atmospheric boundary layers and ultimately shape the Earth system response to climate and environmental change, as detailed in the previous four chapters. In this cross-cutting chapter we present some of the SOLAS achievements over the last decade in terms of integration, upscaling observational information from process-oriented studies and expeditionary research with key tools such as remote sensing and modelling. Here we do not pretend to encompass the entire legacy of SOLAS efforts but rather offer a selective view of some of the major integrative SOLAS studies that combined available pieces of the immense jigsaw puzzle. These include, for instance, COST efforts to build up global climatologies of SOLAS relevant parameters such as dimethyl sulphide, interconnection between volcanic ash and ecosystem response in the eastern subarctic North Pacific, optimal strategy to derive basin-scale CO2 uptake with good precision, or significant reduction of the uncertainties in sea-salt aerosol source functions. Predicting the future trajectory of Earth’s climate and habitability is the main task ahead. Some possible routes for the SOLAS scientific community to reach this overarching goal conclude the chapter

Role of Integrated PET/CT in the Staging of Non-Small Cell Lung Cancer

Geïntegreerde PET/CT in de staging van niet-klein cellige longtumoren. Longkanker is veruit de meest frequente oorzaak van kanker gerelateerde dood in de Westerse wereld. Een goede aanpak van deze aandoening is essentieel. Hierbij moeten de best mogelijke zorgen geleverd worden binnen de bestaande financiële mogelijkheden. Een optimale staging is belangrijk om de beste therapeutische optie te kunnen bepalen, om operabiliteit te bepalen en om een idee te hebben over de levensverwachting van de patiënt. 80&#37; van de longtumoren zijn niet-klein-cellige longtumoren. Staging van deze tumoren is gebaseerd op de evaluatie van de tumor grootte en lokalisatie (T-staging), de evaluatie van de lymfeklieren (N-staging) en de beoordeling van aan- of afwezigheid van metastasen op afstand (M-stage).Technieken zoals RX opname van de thorax, multi-detector computer tomografie ((MD)CT), echografie, kernspintomografie, botscan en positron emissie tomografie (PET) zijn essentieel in de staging van patiënten met longtumoren. (MD)CT blijft de routine, niet invasieve staging techniek en dankt zijn succes aan de gedetailleerde anatomische informatie over de lokalisatie en uitgebreidheid van de tumor, de aanwezigheid van vergrote lymfeklieren en de aanwezigheid van metastasen. Nochtans zijn er nog steeds patiënten waar (MD)CT de correcte TNM status niet kan bepalen aangezien (MD)CT ook zijn beperkingen heeft zoals het opsporen van pathologische veranderingen in lymfeklieren met een normale grootte en soms ook het gebrek aan contrast tussen tumor en normaal omliggend longweefsel.PET is een meer recent ontwikkelde techniek. PET is gebaseerd op het fenomeen dat de biologische activiteit van tumorcellen verschilt van deze van normale cellen en dat tumorcellen een verhoogde opname vertonen van het radioactief gelabeld glucose analoog (Fluor deoxy glucose of FDG). Dit laat toe om tumorcellen van normale cellen te differentiëren. De oncologische toepassingen van PET, zoals de differentiatie tussen goedaardige en kwaadaardige letsels, de staging van maligne letsels, het opsporen van tumorrecidief en de opvolging van therapie, hebben ertoe geleid dat PET zijn intrede vond in de klinische praktijk. PET-beelden hebben echter een lage ruimtelijke resolutie wat kan leiden tot moeilijkheden bij de lokalisatie van letsels met een verhoogde FDG opname. Ook zijn er vals positieve en vals negatieve bevindingen. FDG wordt niet alleen door tumorale cellen opgenomen maar ook door elk inflammatoir proces. Anderzijds zijn er ook tumoren die slechts een matige FDG opname vertonen zoals het bronchoalveolair cel carcinoma (BAC) en het carcinoid.CT en PET zijn complementaire beeldvormingstechnieken. Meerdere studies hebben aangetoond dat de fusie van anatomische informatie bekomen door middel van CT met de functionele informatie bekomen door middel van PET de staging van longtumoren verbetert. Initieel kon deze fusie alleen maar visueel gebeuren, nadien kon dit ook via software. De fusie van PET en CT in één toestel (hardware fusie) resulteerde in een nieuw krachtig beeldvormingsmiddel: de geïntegreerde PET/CT. Door het concept van deze geïntegreerde PET/CT is de techniek van de CT wat verschillend van deze van een diagnostische CT wat kan leiden tot een mindere kwaliteit van de CT beelden en tot mogelijke artefacten. Deze artefacten kunnen het gevolg zijn van het gebruik van de CT voor attenuatie correctie voor het PET onderzoek of het kan gaan om bewegingsartefacten die kunnen leiden tot foutieve registraties. Het onderzoek van de bijkomende waarde van geïntegreerde PET/CT in de TNM-staging van NSCLC was het onderwerp van deze thesis. T-stagingIn deze thesis toonden we aan dat geïntegreerde PET/CT de T status in 86&#37; van de patiënten correct evalueerde. Dit bevestigde de gegevens uit de literatuur waar we percentages terugvinden tussen 64&#37; en 98&#37; voor wat betreft correcte T-staging met geïntegreerde PET/CT. We konden echter geen significant verschil aantonen tussen het gebruik van geïntegreerde PET/CT en de visuele correlatie van CT en PET beelden. Het feit dat anatomische kenmerken binnen de thorax gemakkelijker te herkennen zijn dan in het abdomen is één van de redenen dat visuele correlatie binnen de thorax gemakkelijker is dan in het abdomen. Hieruit kunnen we toch besluiten dat een goede visuele correlatie van CT en PET beelden een goed alternatief kan zijn wanneer geïntegreerde PET/CT niet beschikbaar is. N-stagingMediastinale lymfeklieraantasting is na de aanwezigheid van metastasen de belangrijkste prognostische factor voor patiënten met NSCLC. Voor N-staging is CT onderzoek zeer accuraat in het opsporen van vergrote lymfeklieren, maar de klinische relevantie van lymfekliervergroting is beperkt omdat kleine lymfeklieren ook metastatisch kunnen zijn in 20&#37; van de gevallen en dat vergrote lymfeklieren goedaardig kunnen zijn. Een lymfeklier met een kleinste diameter groter dan 1 cm wordt algemeen beschouwd als mogelijk kwaadaardig. Verschillende studies toonden een belangrijke verscheidenheid aan voor wat betreft specificiteit en sensitiviteit gaande van 69&#37; tot 82&#37; en van 52&#37; tot 69&#37; respectievelijk. Deze resultaten zijn onvoldoende om een goede klinische beslissing te kunnen nemen. Het is dus onvoldoende om alleen op CT te vertrouwen voor N-staging. CT kan echter wel behulpzaam zijn in het kiezen van de meest geschikte techniek voor het bekomen van weefselmateriaal. Niet-invasieve beeldvorming werd in belangrijke mate verbeterd door het gebruik van PET. Sensitiviteit en negatief voorspellende waarde zijn vergelijkbaar met deze van mediastinoscopie voor primaire N-staging. Meta-analyses toonden een sensitiviteit aan tussen 79&#37; en 85&#37; en een specificiteit tussen 89&#37; en 92&#37;. Het belangrijke klinische nut van PET ligt in de goede negatief voorspellende waarde welke hoger is dan 90&#37; in meerdere studies. Door deze hoge negatief voorspellende waarde van PET kunnen invasieve stagingprocedures zoals mediastinoscopie over het algemeen achterwege worden gelaten bij een negatief PET onderzoek. Primaire N-stagingHet vergelijken van PET beelden met CT beelden verbetert het resultaat van lymfeklier staging. In deze thesis toonden we aan dat geïntegreerde PET/CT de beste techniek was voor N-staging. Nochtans konden we geen statisch verschil aantonen met de andere onderzoeksmethoden zijnde CT alleen, PET alleen en visuele correlatie van PET en CT beelden. Het belangrijkste verschil werd gevonden tussen CT en geïntegreerde PET/CT bij de detectie van normale mediastinale lymfeklieren. Het aantal vals positieven werd door de geïntegreerde PET/CT gereduceerd. De sensitiviteit, specificiteit, positief en negatief voorspellende waarde en accuraatheid van geïntegreerde PET/CT voor N-staging waren respectievelijk 83&#37;, 84&#37;, 75&#37; 90&#37; en 84&#37;. Het voordeel van geïntegreerde PET/CT ten overstaande van PET alleen is de toegenomen specificiteit. De toegenomen accuraatheid van geïntegreerde PET/CT is te wijten aan de juiste lokalisatie van een toegenomen FDG opname. Dit benadrukt het belang van de anatomische CT informatie bij de PET interpretatie. Gezien de specificiteit en positief voorspellende waarde van geïntegreerde PET/CT geen 100&#37; zijn is een histopathologische bevestiging nog steeds nodig indien er positieve lymfeklieren zijn bij het geïntegreerde PET/CT onderzoek.N-staging na inductie chemo-radiotherapieNa inductietherapie is N-staging nog steeds beter met PET dan met CT, maar de accuraatheid van PET is niet zo hoog als bij de initiële N-staging. Voor de detectie van residuele lymfeklieraantasting door middel van PET werden in de literatuur resultaten gevonden voor sensitiviteit tussen 50&#37; en 67&#37; en voor specificiteit tussen 61&#37; en 100&#37;. De lage sensitiviteit kan het gevolg zijn van het feit dat kleine nestjes tumorcellen omgeven door fibrose moeilijk op te sporen zijn. Gebaseerd op deze resultaten kan PET niet gebruikt worden om over te gaan tot thoracotomie bij patiënten met een negatief geworden mediastinum of om niet over te gaan tot thoracotomie bij patiënten met residueel lymfeklieraantasting.Wij hebben aangetoond dat geïntegreerde PET/CT beter is dan PET en CT alleen in het opsporen van residuele lymfeklieraantasting omdat een FDG opname beter gelokaliseerd kan worden binnen de mediastinale structuren in deze postinductie setting. Dit ligt aan de basis van het hoge percentage specificiteit en positief voorspellende waarde van geïntegreerde PET/CT.Remediastinoscopie biedt het voordeel een histopathologisch bewijs te hebben van de lymfeklierstatus na inductietherapie. Onze studie toonde de moeilijkheden van remediastinoscopie en de teleurstellende resultaten voor sensitiviteit die het gevolg zijn van de aanwezigheid van mediastinale adhesies en fibrose die een diepgaande remediastinoscopie bemoeilijken. Sensitiviteit en accuraatheid in de beoordeling van lymfeklier downstaging was in onze studie significant beter met geïntegreerde PET/CT dan met remediastinoscopie. Onze studie toont aan dat geïntegreerde PET/CT bruikbaar is bij de bepaling van de operabiliteit na inductietherapie voor N2 ziekte bij patiënten met NSCLC. M-stagingEen patiënt met longkanker en met metastasen op afstand heeft bijna geen kans op een 5 jaars overleving en is zeker geen kandidaat voor chirurgie onafgezien van de T en N status. De typische metastaseplaatsen bij longkanker zijn de longen, de lever, de bijnieren, het bot en de hersenen. De standaard onderzoekstechnieken voor het opsporen van metastasen zijn: CT en MR van de hersenen voor het opsporen van hersenmetastasen, botscintigrafie voor het opsporen van botmetastasen en CT en echografie van het abdomen voor het opsporen van lever- en bijniermetastasen. Meer recent heeft whole-body PET bewezen zeer nuttig te zijn in het opsporen van extra-thoracale metastasen, meer in het bijzonder in het opsporen van onverwachte extra-thoracale letsels. De betekenis van een geïsoleerde FDG opname zonder duidelijk anatomisch correlaat was onduidelijk. Geïntegreerde PET/CT kan door een goede anatomische lokalisatie van een focale FDG opname een oplossing bieden voor dit probleem. Opsporen van longmetastasenEen juiste diagnose van de aanwezigheid van longmetastasen is noodzakelijk voor een correcte M-staging en om onnodige interventies of om foute uitsluitingen voor chirurgie te vermijden. MDCT heeft bewezen de voorkeurstechniek te zijn voor het opsporen van longnoduli. PET heeft een hoge sensitiviteit voor de detectie van longmetastasen, maar de diagnostische accuraatheid van PET hangt af van de grootte van de noduli en van de intensiteit van de FDG accumulatie. Een accurate evaluatie is enkel mogelijk bij letsels groter dan 1 cm. In onze studie konden we geen verschil aantonen tussen het gebruik van geïntegreerde PET/CT met de combinatie van anatomische en metabole informatie en het gebruik van CT en PET alleen in het opsporen van kleine longmetastasen. Opsporen van levermetastasenWe hebben aangetoond dat geïntegreerde PET/CT de beste sensitiviteit toonde bij het opsporen van levermetastasen. Onze studie toonde een sensitiviteit aan van 100&#37;. Door de correcte lokalisatie van de FDG opname zal geïntegreerde PET/CT het aantal foutieve lokalisaties door ademhaling of beweging van de patiënt reduceren. Kleinere letsels kunnen beter gekarakteriseerd worden. Bij het vergelijken van een diagnostische CT van de lever en de CT scan van de geïntegreerde PET/CT konden we geen statistisch significant verschil vinden tussen beide bij het opsporen van hypovasculaire levermetastasen. Opsporen van onverwachte extrapulmonale letselsConventionele staging met CT heeft een beperkte sensitiviteit voor het opsporen van een tweede primaire tumor of onverwachte metastasen. In onze studie toonden we aan dat geïntegreerde PET/CT kwaadaardige extra-pulmonale letsels beter kon aantonen dan CT en PET alleen. Met de introductie van geïntegreerde PET/CT bieden we een CT scan aan van het gehele lichaam en verkrijgen we dus ook goede anatomische informatie over de onderbuik en het kleine bekken. De combinatie van anatomische en metabole informatie zorgt voor een afname van het aantal vals positieve en vals negatieve bevindingen op PET en CT. Nochtans, kan een goede anatomische lokalisatie van een FDG opname niet altijd het diagnostisch dilemma van een focale FDG opname oplossen en een histopathologische diagnose zal in vele gevallen nog steeds noodzakelijk zijn. Opsporen van hersenmetastasenEen CT van de schedel is aangewezen in de staging van patiënten met een longtumor gezien zijn nut bij het opsporen van occulte hersenmetastasen. Het routine gebruik ervan bij patiënten zonder neurologische symptomen is echter een discussiepunt gezien de extra kost die het met zich meebrengt. Geïntegreerde PET/CT biedt een additionele scan van de hersenen aan zonder extra kost. In onze studie konden we geen verschil aantonen tussen een diagnostische CT van de hersenen en een CT van de hersenen als onderdeel van een geïntegreerde PET/CT studie voor wat betreft het opsporen van hersenmetastasen en dit ondanks het feit dan de CT schedel van de geïntegreerde PET/CT kwalitatief minder goed is als een diagnostische CT. Als besluit van deze studie kunnen we stellen dat een diagnostische CT van de schedel niet nodig is als een geïntegreerde PET/CT beschikbaar is en dit zeker bij patiënten met neurologische symptomen. Om meer gedetailleerde beelden te bekomen en om eventueel kleine bijkomende hersenletsels aan te tonen is een bijkomende MR van de schedel gewettigd. Besluit en blik in de toekomstInitieel werden de data acquisitie en beeldvorming van CT en PET uitgevoerd op verschillende toestellen. Beide onderzoekstechnieken werden recent gecombineerd in één toestel. Hierdoor konden kosten gereduceerd worden en ontstond een grotere betrouwbaarheid van de onderzoeken. In de toekomst zal de vraag naar deze geïntegreerde PET/CT toestellen ongetwijfeld stijgen binnen het domein van de oncologie, zeker als het gewone PET toestel zal vervangen worden door een geïntegreerd PET/CT toestel. De voornaamste vraag die zich dan stelt is wat voor soort CT onderzoek we zullen doen. Eén van de voordelen van geïntegreerde PET/CT is de afname van de duur van het onderzoek en de daaraan gekoppelde stijging van het aantal onderzoeken. Een ander voordeel is dat samen met de metabole informatie ook anatomische informatie kan bekomen worden van bijna het ganse lichaam. Afhankelijk van de gebruikte CT dosis kan deze informatie 1) enkel gebruikt worden voor attenuatie correctie en in dit geval vervangt geïntegreerde PET/CT enkel het PET onderzoek, 2) gebruikt worden voor een betere lokalisatie van FDG opnamen of 3) gebruikt worden als diagnostische informatie als deze afkomstig is van een hoge kwaliteit CT. De voornaamste vraag die moet beantwoord worden en bepalend zal zijn voor de plaats van de geïntegreerde PET/CT in de kliniek is hoeveel anatomisch detail nodig is.Een goede behandeling van longkanker steunt op een accurate staging van de tumor. Deze is gebaseerd op de evaluatie van de grootte en uitgebreidheid van de tumor (T status), de evaluatie van de lymfeklierstatus (N status) en de evaluatie van de aan- of afwezigheid van metastasen (M status). MDCT wordt beschouwd als het voorkeur standaardonderzoek voor de beoordeling van intrathoracale tumoruitbreiding. PET is ontwikkeld als een modaliteit voor accurate lymfeklierstaging en voor het opsporen van metastatische letsels in het ganse lichaam. In deze thesis hebben we aangetoond dat detail belangrijk is in de T-staging, maar dat in N- en M-staging de lokalisatie van de FDG opname vaak de beslissende informatie is. Geïntegreerde PET/CT is door de combinatie van morfologische en metabole eigenschappen beter dan CT en PET alleen voor tumor staging en lijkt een eerste lijns staging modaliteit te zijn.Tegenwoordig kunnen we ook whole-body MR uitvoeren wat ons eveneens beeldvorming biedt van het ganse lichaam. Zowel geïntegreerde PET/CT als whole-body MR worden gebruikt bij de staging van patiënten met kanker. Yi en medewerkers [155] vonden in hun studie, waar ze geïntegreerde PET/CT vergeleken met 3T whole-body MR, geen verschil in accuraatheid voor T- en N-staging tussen beide onderzoeksmodaliteiten. Beide onderzoekstechnieken toonden gelijkaardige resultaten voor het opsporen van metastasen. De twee verschillende onderzoeksmodaliteiten hadden wel verschillende voordelen: whole-body MR was beter in het opsporen van hersen- en levermetastasen, terwijl geïntegreerde PET/CT beter was in het opsporen van lymfeklier- en weke delen metastasen. MR heeft als contra-indicatie de aanwezigheid van metalen voorwerpen in de patiënt en claustrofobie. Het grote voordeel van MR is de afwezigheid van stralenbelasting. Uit dit alles kunnen we misschien besluiten dat geïntegreerde whole-body MR/PET de onderzoeksmodaliteit voor de toekomst kan zijn bij de staging van patiënten met NSCLC, zeker wat betreft de M-staging. MDCT zal echter de keuzemodaliteit zijn voor wat betreft de T-staging.TABLE OF CONTENTS Chapter 1 Introduction and aim of this thesis 13 1.1. Staging of NSCLC: the TNM classification system 14 1.2. Non-invasive imaging in the staging of NSCLC 14 Chapter 2 Integrated PET/CT 19 2.1. Basic principles of PET 19 2.1.1. Technical aspects of PET 19 2.1.2. Normal variants and pitfalls in FDG imaging 20 2.2. Basic principles of integrated PET/CT 21 2.2.1. CT-based attenuation correction and related artefacts 22 2.2.1.1. Respiration artefacts 22 2.2.1.2. High density attenuation artefacts 23 2.2.2. CT image quality in integrated PET/CT 26 2.2.2.1. CT dose 26 2.2.2.2. What kind of CT do we need? 27 2.2.3. Acquisition protocol used in this work 28 Chapter 3 T-staging 33 3.1. The clinical problem 33 3.2. Patients and methods 34 3.2.1. Patients 34 3.2.2. Integrated PET/CT 35 3.3. Results 36 3.4. Discussion 39 3.5. Conclusion 40 Chapter 4 N-staging 43 4.1. The clinical problem 43 4.2. Primary N-staging 44 4.2.1. Patients and methods 44 4.2.1.1. Patients 44 4.2.1.2. Integrated PET/CT 45 4.2.2. Results 46 4.2.3. Discussion 51 4.2.4. Conclusion 52 4.3. Restaging of the mediastinum 52 4.3.1. Patients and methods 52 4.3.1.1. Patients 52 4.3.1.2. Methods 53 4.3.2. Results 54 4.3.2.1. Accuracy of CT alone, PET alone and integrated PET/CT in restaging of the mediastinal lymph nodes 55 4.3.2.2. Comparative accuracy of integrated PET/CT and remediastinoscopy 57 4.3.3. Discussion 59 4.3.4. Conclusion 60 Chapter 5 M-Staging 61 5.1. The clinical problem 61 5.1.1. Lung metastases 61 5.1.2. Liver metastases 62 5.1.3. Unexpected extrathoracic lesions 63 5.1.4. Brain metastases 64 5.1.5. Integrated PET/CT in the evaluation of M-stage 65 5.2. Integrated PET/CT and the detection of lung metastases 66 5.2.1. Patients and methods 66 5.2.1.1. Patients 66 5.2.1.2. Integrated PET/CT 66 5.2.2. Results 67 5.2.2.1. Detection of pulmonary nodules 67 5.2.2.2. Characterization of pulmonary nodules 68 5.2.3. Discussion 71 5.2.4. Conclusion 73 5.3. Integrated PET/CT and the detection of liver metastases 73 5.3.1. Patients and methods 73 5.3.1.1. Patients 73 5.3.1.2. Integrated PET/CT 74 5.3.2. Results 75 5.3.3. Discussion 75 5.3.4. Conclusion 76 5.4. Integrated PET/CT and the detection of unexpected lesions 77 5.4.1. Patients and methods 77 5.4.1.1. Patients 77 5.4.1.2. Integrated PET/CT 77 5.4.2. Results 78 5.4.3. Discussion 84 5.4.4. Conclusion 85 5.5. Integrated PET/CT and the detection of brain metastases 87 5.5.1. Patients and methods 87 5.5.1.1. Patients 87 5.5.1.2. Methods 88 5.5.2. Results 89 5.5.3. Discussion 91 5.5.4. Conclusion 93 Chapter 6 General conclusion and implementation of integrated PET/CT in clinical practice 95 6.1. General conclusions 95 6.2. Implementation of integrated PET/CT in the clinical practice 99 Summary 103 Samenvatting 111 References 119 List of publications and presentations 133status: publishe