Segmentação semiautomática e correlação com achados cirúrgicos e histopatológicos em gliomas de alto grau

Abstract

Resumo: Os gliomas malignos são as neoplasias cerebrais primárias mais prevalentes. A imagem pré-operatória desempenha um papel importante no manejo clínico e cirúrgico, e seus achados guiam as subsequentes intervenções. Nosso objetivo foi correlacionar a volumetria tumoral por segmentação semiautomática em imagens de ressonância magnética (RM) pré-operatória com parâmetros clínicos e histopatológicos em uma coorte submetida à ressecção cirúrgica assistida por 5-ALA. Foram incluídos 137 pacientes com glioblastomas e astrocitomas grau 4 com RM préoperatória disponível, submetidos a cirurgia entre 2015 e 2021. Achados clínicos, cirúrgicos e histopatológicos também foram obtidos (sexo, idade, tipo de ressecção, fluorescência 5-ALA residual, diagnóstico histológico, IDH, MGMT, ATRX, Ki67 e sobrevida). As imagens pré-operatórias de RM foram pré-processadas e segmentadas no VISVA para tumor inteiro (WT) em 3D FLAIR, realce (ET) e necrose (NC) em 3D pós-gadolínio T1. Os volumes de edema (ED) foram obtidos pela subtração de ET e NC de WT. A amostra final foi de 91 pacientes. Não houve correlação entre a volumetria tumoral e tipo de ressecção ou sobrevida. Maiores índices Ki-67 correlacionaram-se positivamente com maiores volumes de WT (p = 0,008), ET (p = 0,03) e ED (p < 0,001), sem correlação com volumes de NC (p = 0,96). Os índices Ki67 também foram maiores em pacientes com fluorescência 5-ALA residual no leito operatório (p = 0,01; cutoff de 20%).Não houve correlação entre a volumetria tumoral, tipo de ressecção e parâmetros de sobrevida. Encontramos associação positiva entre os índices de Ki67, os volumes tumorais metabolicamente ativos (WT, ET, ED) e fluorescência residual ao 5-ALA no leito operatório.

Abstract: Malignant gliomas are the most prevalent primary brain neoplasms. Preoperative imaging plays an important role in clinical and surgical management, and its findings guide further interventions. Our goal was to correlate tumor volumetry in semiautomated segmentation on preoperative magnetic resonance imaging with clinical and histopathological findings in a 5-ALA-assisted resection cohort. We initially included 137 patients with glioblastomas and grade 4 astrocytomas with available preoperative imaging that underewent surgery between 2015 and 2021. Clinical, surgical and histomolecular findings were also obtained (sex, age, type of resection, residual 5-ALA fluorescence, histological diagnosis, IDH, MGMT, ATRX, Ki67 and survival). Preoperative MRI studies were preprocessed and segmented in VISVA for whole tumor (WT) in 3D FLAIR, enhancement (ET) and necrosis (NC) in 3D postgadolinium T1. Edema volumes (ED) were obtained by subtracting ET and NC from WT. The final sample consisted of 91 patients. There was no correlation between tumor volumetry and type of resection or survival. Higher Ki-67 scores were positively correlated with higher volumes of WT (p = 0.008), ET (p = 0.03) and ED (p < 0.001), with no correlation with NC volumes (p = 0.96). Ki67 scores were also higher in 5-ALA compromised margins (p = 0.01). No correlation was observed between tumor volume, type of resection and survival parameters. We found a positive association between Ki67 indexes, metabolically active tumor volumes (WT, ET, ED) and residual 5-ALA fluorescence.