Improved follow-up of patients with differentiated thyroid carcinoma

Summary

Aim: Physicians typically are unaware of the radioiodine uptake (RIU) detection limit (LoD) on scintigrams of differentiated thyroid carcinoma (DTC) patients. We evaluated a novel method to determine LoD as a quantitative upper limit for RIU in negative scans and as a value to contextualize faint visible uptake. Patients, methods: To test whether LoD is related to physicians’ ratings, RIU and LoD were calculated from scintigraphic count statistics for 120 static planar neck scans and were compared with the ratings of five nuclear medicine specialists blinded to patient/ scan characteristics regarding visible cervical uptake. Scans were acquired on days 1 (d1) and 2 (d2) post-administration of 298 ± 30 MBq iodine-131 in 60 consecutive DTC patients after recombinant human thyrotropin (rhTSH) or thyroid hormone withdrawal (THW) (n = 30 each). Results: Indicating good inter-observer agreement, ≥ 4 readers concurred regarding 56 (93.3%) [54 (90.0%)] d1[d2] scans. Seventeen scans from 12 patients received ≥ 3 positive votes; in 15 (88.2%), RIU exceeded LoD. RIU assessed from regions-of-interest over former thyroid beds in scans with ≤ 2 positive votes was typically below the LoD (99/103 scans, 96.1%). In 48 patients with ≤ 2 positive votes in both scans, LoD was a median 0.0094% (0.0050%) in d1(d2) images and was significantly lower (p < 0.01) on early or late scans in 22 euthyroid rhTSH patients versus 26 hypo thyroid THW patients. Conclusion: LoD data obtained by the proposed method closely reflect nuclear medicine specialists’ scan ratings and provide comparators in serial scintigrams, improving diagnostic ¹³¹I imaging accuracy in differentiated thyroid carcinoma.

Zusammenfassung

Ziel: Die Nachweisgrenze (LoD) für ¹³¹I-Anreicherungen (RIU) in Szintigrammen von Patienten mit differenziertem Schilddrüsenkarzinom (DTC) ist dem behandelnden Nuklearmediziner in der Regel nicht bekannt. Wir untersuchten ein objektives Verfahren zur Bestimmung des LoD als quantitative Obergrenze für den RIU in negativen Szintigrammen und zur Einordnung der diagnostischen Wertig keit schwach sichtbarer Iod-Anreicherungen. Patienten , Methode: Um zu prüfen, ob das LoD die ärztliche Diagnose bezüglich des Vorhandenseins einer Restspeicherung widerspiegelt, wurden für 120 statische planare Hals szintigramme RIU und LoD aus der szintigraphischen Zählstatistik berechnet und mit den Befunden fünf erfahrener Nuklearmediziner, die die Patientenzuordnungen und die Aufnahmeeigenschaften nicht kannten, verglichen. Die Aufnahmen stammten von 60 konsekutiven Patienten mit DTC, die nach rekombinantem humanen Thyreotropin (rhTSH) oder Schilddrüsenhormonentzug (THW) (je n = 30) am Tag 1 (d1) und Tag 2 (d2) nach Verabreichung von 298 ± 30 MBq ¹³¹I szintigraphisch untersucht wurden. Ergebnisse: Die Übereinstimmung der Befunder war gut, ≥ 4 Ärzte bewerteten 56 (93,3%) der d1-bzw. 54 (90%) der d2-Aufnahmen identisch. Von 17 Szintigrammen von 12 verschiedenen Patienten, die von ≥ 3 als positiv gewertet wurden, war bei 15 (88,2%) der RIU > LoD. Die Berechnung des RIU aus der Zählstatistik über dem ehemaligen Schilddrüsenbett in Aufnahmen mit ≤ 2 positiven Befunden lag fast immer unterhalb der Nachweisgrenze (99/103, 96,1%). Bei 48 Patienten wurden d1- und d2-Aufnahmen mehrheitlich negativ befundet. Bei diesen lag der Median der LoD bei 0,0094% nach Tag 1 bzw. 0,0050% nach Tag 2 und an beiden Tagen war das LoD signifikant niedriger (p < 0,01) bei 22 euthyreoten im Vergleich zu 26 hypothyreoten Patienten. Schlussfolgerung: Die LoD-Werte spiegeln eng die Befundung nuklearmedizinischer Spezialisten wider und erlauben den objektiven Vergleich konsekutiver Szintigramme, wodurch die Wertigkeit der Diagnostik mit ¹³¹I bei Patienten mit differenziertem Schilddrüsenkarzinom verbessert wird.

Keywords

Thyroid carcinoma - ¹³¹I uptake - radioiodine - diagnostic scan - scintigraphy - quantitative detection limits

Schlüsselwörter

Schilddrüsenkarzinom - ¹³¹I-Uptake - Radioiod - diagnostischer Scan - Szintigraphie - quantitative Nachweisgrenzen

• References

• 1 Brassard M, Borget I, Edet-Sanson A. et al. Longterm follow-up of patients with papillary and follicular thyroid cancer: A prospective study on 715 patients. J Clin Endocrinol Metab 2011; 96: 1352-1359.
• 2 Cailleux AF, Baudin E, Travagli JP. et al. Is diagnostic iodine-131 scanning useful after total thyroid ablation for differentiated thyroid cancer?. J Clin Endocrinol Metab 2000; 85: 175-178.
• 3 Cooper DS, Doherty GM, Haugen BR. et al. Revised American Thyroid Association management guidelines for patients with thyroid nodules and differentiated thyroid cancer. Thyroid 2009; 19: 1167-1214.
• 4 Currie LA. Limits for qualitative detection and quantitative determination - Application to radiochemistry. Anal Chem 1968; 40: 586.
• 5 De Geer LE. Currie detection limits in gamma-ray spectroscopy. Appl Radiat Isotopes 2004; 61: 151-160.
• 6 Hänscheid H, Lassmann M, Luster M. et al. Iodine biokinetics and dosimetry in radioiodine therapy of thyroid cancer: Procedures and results of a prospective international controlled study of ablation after rhTSH or hormone withdrawal. J Nucl Med 2006; 47: 648-654.
• 7 Kloos RT. Thyroid cancer recurrence in patients clinically free of disease with undetectable or very low serum thyroglobulin values. J Clin Endocrinol Metab 2010; 95: 5241-5248.
• 8 Lassmann M, Luster M, Hänscheid H, Reiners C. Impact of ¹³¹I diagnostic activities on the biokinetics of thyroid remnants. J Nucl Med 2004; 45: 619-625.
• 9 Luster M, Clarke SE, Dietlein M. et al. Guidelines for radioiodine therapy of differentiated thyroid cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2008; 35: 1941-1959.
• 10 Mazzaferri EL, Robbins RJ, Spencer CA. et al. A consensus report of the role of serum thyroglobulin as a monitoring method for low-risk patients with papillary thyroid carcinoma. J Clin Endocrinol Metab 2003; 88: 1433-1441.
• 11 Medvedec M. Thyroid stunning in vivo and in vitro. Nucl Med Commun 2005; 26: 731-735.
• 12 Pacini F, Capezzone M, Elisei R. et al. Diagnostic 131-iodine whole-body scan may be avoided in thyroid cancer patients who have undetectable stimulated serum tg levels after initial treatment. J Clin Endocrinol Metab 2002; 87: 1499-1501.
• 13 Pacini F, Ladenson PW, Schlumberger M. et al. Radioiodine ablation of thyroid remnants after preparation with recombinant human thyrotropin in differentiated thyroid carcinoma: Results of an international, randomized, controlled study. J Clin Endocrinol Metab 2006; 91: 926-932.
• 14 Pacini F, Schlumberger M, Dralle H. et al. Taskforce tETC. European consensus for the management of patients with differentiated thyroid carcinoma of the follicular epithelium. Eur J Endocrinol 2006; 154: 787-803.
• 15 Schlumberger M, Berg G, Cohen O. et al. Followup of low-risk patients with differentiated thyroid carcinoma: a European perspective. Eur J Endocrinol 2004; 150: 105-112.
• 16 Spencer C, Petrovic I, Fatemi S. Current thyroglobulin autoantibody (TgAb) assays often fail to detect interfering TgAb that can result in the reporting of falsely low/undetectable serum Tg IMA values for patients with differentiated thyroid cancer. J Clin Endocrinol Metab 2011; 96: 1283-1291.
• 17 Taïeb D, Sebag F, Farman-Ara B. et al. Iodine biokinetics and radioiodine exposure after recombinant human thyrotropin-assisted remnant ablation in comparison with thyroid hormone withdrawal. J Clin Endocrinol Metab 2010; 95: 3283-3290.
• 18 Tuttle RM, Ball DW, Byrd D. et al. Thyroid carcinoma. J Natl Compr Canc Netw 2010; 8: 1228-1274.
• 19 Verburg FA, Verkooijen RB, Stokkel MP, van Isselt JW. The success of ¹³¹I ablation in thyroid cancer patients is significantly reduced after a diagnostic activity of 40 MBq ¹³¹I. Nuklearmedizin 2009; 48: 138-142.