Beyin metastazlarının primer tümör kökenine göre anatomik dağılım lokalizasyonları ve görünür difüzyon katsayısı değerlerinin karşılaştırılması

Abstract

Metastatik tümörler, santral sinir sistemi (SSS) dışı primer sistemik malignitelerin sekonder olarak SSS'ye yayılımı sonucu oluşan neoplastik lezyonlardır. Erişkin popülasyonda metastatik beyin tümörleri, primer intrakraniyal tümörlere kıyasla daha sık görülmektedir. Santral sinir sistemine en sık metastaz yapan primer tümörler arasında akciğer ve meme kanserleri başta gelmekte olup; malign melanom, renal hücreli karsinom (RCC) ve kolorektal kanserler de önemli bir yer tutmaktadır. Metastatik lezyonların, köken aldıkları primer tümörlerin biyolojik ve histopatolojik özelliklerini yansıttığı ve bu durumun radyolojik bulgular üzerinde etkili olduğu bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı; beyin metastazlarının histopatolojik tanısı temel alınarak, primer tümör kökenine göre intrakraniyal anatomik dağılım lokalizasyonlarını değerlendirmek ve difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DAG) ile elde edilen kantitatif görünür difüzyon katsayısı (ADC) parametrelerini karşılaştırmaktır. Bu kapsamda, farklı primer kökenlere sahip metastazların kontrastlanan solid komponentlerinden elde edilen ortalama ADC (mADC) ve relatif ADC (rADC) ile kontrastlanmayan peritümöral ödem bölgelerinden elde edilen ortalama ADC (öADC) değerleri analiz edildi. Ayrıca, akciğer kanseri alt tipleri özelinde metastazların anatomik dağılım lokalizasyonları ile ADC değerleri arasındaki olası farklılıklar araştırıldı. Çalışma, 2014–2024 yılları arasında Fırat Üniversitesi Hastanesine başvuran ve radyolojik ile patolojik incelemeler sonucunda "beyin metastazı" tanısı almış, 18 yaş ve üzeri toplam 450 hastanın (275'i erkek, 175'i kadın) retrospektif verileri üzerinden gerçekleştirildi. Lezyonlar supratentoryal, infratentoryal ve supratentoryal+infratentoryal olarak sınıflandırıldı. Akciğer kanseri olguları, hasta sayısının yüksekliği nedeniyle ayrıca değerlendirildi. Bulgulara göre, en sık beyin metastazı akciğer ve meme kanseri kaynaklıydı. Primer tanı grupları arasında intrakraniyal anatomik dağılım lokalizasyonları açısından anlamlı fark saptandı (p<0,001). Akciğer kanseri, RCC ve malign melanomda supratentoryal yerleşim daha sık izlenirken, meme kanserinde supratentoryal+infratentoryal yerleşim daha sık saptandı. Akciğer kanseri alt tipleri arasında metastaz yerleşimi açısından anlamlı fark bulunmadı (p=0,568). Difüzyon parametreleri değerlendirildiğinde, akciğer kanseri alt tipleri arasında mADC ve rADC değerleri açısından anlamlı farklar saptanırken (p<0,05), öADC değerleri açısından anlamlı fark izlenmedi. Primer tanı grupları arasında ise mADC, rADC ve öADC değerleri bakımından anlamlı fark bulunmadı. Sonuç olarak, ADC ölçümlerinin beyin metastazlarında primer tümör kökenini ayırt etmekten ziyade, metastatik lezyonların biyolojik davranışını değerlendirmede tamamlayıcı bir görüntüleme biyobelirteci olarak konvansiyonel manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile birlikte kullanılabileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Beyin metastazı, primer tümör, manyetik rezonans görüntüleme (MRG), difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DAG), görünür difüzyon katsayısı (ADC)Metastatic tumors are neoplastic lesions that occur as a result of secondary spread of primary systemic malignancies outside the central nervous system (CNS) to the CNS. In the adult population, metastatic brain tumors are more common than primary intracranial tumors. Lung and breast cancers are the most frequent primary tumors metastasizing to the CNS, followed by malignant melanoma, renal cell carcinoma (RCC), and colorectal cancer. Metastatic lesions are known to reflect the biological and histopathological characteristics of their primary tumors, which significantly influence radiological findings. The aim of this study was to evaluate the intracranial anatomical distribution of brain metastases according to their primary tumor origin based on histopathological diagnosis and to compare quantitative apparent diffusion coefficient (ADC) parameters obtained from diffusion-weighted imaging (DWI). In this context, mean ADC (mADC) and relative ADC (rADC) values measured from contrast-enhancing solid tumor components, as well as mean ADC values obtained from non-enhancing peritumoral edema regions (öADC), were analyzed in metastases of different primary origins. In addition, potential differences between anatomical distribution patterns and ADC values were investigated specifically among lung cancer subtypes. This retrospective study included data from 450 patients aged 18 years and older (275 males, 175 females) who were diagnosed with brain metastases based on radiological and pathological examinations at Fırat University Hospital between 2014 and 2024. Lesions were classified as supratentorial, infratentorial, or supratentorial + infratentorial. Due to the high number of cases, lung cancer metastases were evaluated separately. According to the results, lung and breast cancers were the most common sources of brain metastases. A significant difference was found among primary tumor groups in terms of intracranial anatomical distribution (p < 0.001). Supratentorial localization was more frequent in lung cancer, RCC, and malignant melanoma, whereas supratentorial + infratentorial involvement was more common in breast cancer. No significant difference in metastatic localization was observed among lung cancer subtypes (p = 0.568). Regarding diffusion parameters, significant differences in mADC and rADC values were detected among lung cancer subtypes (p < 0.05), while no significant difference was observed in pADC values. No significant differences in mADC, rADC, or pADC values were found among the primary tumor groups. In conclusion, ADC measurements appear to be more useful as complementary imaging biomarkers for evaluating the biological behavior of metastatic lesions rather than for differentiating the primary tumor origin of brain metastases, when used in conjunction with conventional magnetic resonance imaging (MRI). Keywords: Brain metastasis, primary tumor, magnetic resonance imaging (MRI), diffusion-weighted imaging (DWI), apparent diffusion coefficient (ADC)