A prospective observational pilot study evaluating multispectral optoacoustic tomography in pleomorphic adenoma and Warthin tumor in vivo

Introduction: Parotid gland tumors are an inhomogeneous and molecularly heterogeneous group of tumors that can only be diagnosed by histopathology after invasive sampling. In this prospective pilot study, pleomorphic adenoma (PA) and Warthin tumor (WT) were examined in vivo using multispectral optoacoustic tomography (MSOT) to assess the applicability of MSOT in differentiating between these tumors.

Methods: In this study, 24 patients (12/12 female/male; median age: 51 years) with PA and WT and the contralateral normal parotid tissue were examined in vivo for the first time using MSOT. Different wavelengths and endogenous chromophores such as deoxygenated (HbR), oxygenated (HbO2), total hemoglobin (HbT) and saturation of hemoglobin (sO2) were measured and statistically analyzed to compare the tumor side with the contralateral healthy side

Results: In PA, the mean values for all measured wavelengths and hemoglobin parameters were different for the tumors compared to the healthy parotid (all p<0.05). With the exception of HbT and sO2, the mean MSOT parameters were all significantly higher in the WT compared to the healthy parotid gland (all p<0.05). The mean values of the MSOT parameters did not differ between PA and WT (all p>0.05) when the two tumors were directly compared. The maximum MSOT parameters showed differences. The highest tumor values for 900 nm, HbR, HbT and sO2 were lower in PA than in WT (all p<0.05).

Conclusions: MSOT offers several features for the diagnosis of benign parotid gland tumors that are not available with other non-invasive imaging modalities. Larger studies and multicenter trials are needed to investigate these properties.

Einleitung: Tumoren der Ohrspeicheldrüse sind eine inhomogene und molekular heterogene Gruppe von Tumoren, die nur durch Histopathologie nach invasiver Entnahme diagnostiziert werden können. In dieser prospektiven Pilotstudie wurden pleomorphe Adenome (PA) und Warthin-Tumore (WT) in vivo mit der multispektralen optoakustischen Tomographie (MSOT) untersucht, um die Anwendbarkeit der MSOT bei der Unterscheidung zwischen diesen Tumoren zu beurteilen.

Methoden: In dieser Studie wurden 24 Patienten (12/12 weiblich/männlich; Durchschnittsalter: 51 Jahre) mit PA und WT sowie das kontralaterale normale Ohrspeicheldrüsengewebe zum ersten Mal in vivo mit MSOT untersucht. Verschiedene Wellenlängen und endogene Chromophore wie desoxygeniertes (HbR), oxygeniertes (HbO2), Gesamthämoglobin (HbT) und die Sättigung von Hämoglobin (sO2) wurden gemessen und statistisch ausgewertet.

Ergebnisse: Bei PA unterschieden sich die Mittelwerte für alle gemessenen Wellenlängen und Hämoglobinparameter bei den Tumoren im Vergleich zur gesunden Ohrspeicheldrüse (alle p<0,05). Mit Ausnahme von HbT und sO2 waren die mittleren MSOT-Parameter bei den WT im Vergleich zur gesunden Ohrspeicheldrüse alle signifikant höher (alle p<0,05). Die Mittelwerte der MSOT-Parameter unterschieden sich nicht zwischen PA und WT (alle p>0,05), wenn die beiden Tumoren direkt verglichen wurden. Die maximalen MSOT-Parameter wiesen Unterschiede auf. Die höchsten Tumorwerte für 900 nm, HbR, HbT und sO2 waren bei PA niedriger als bei WT (alle p<0,05).

Schlussfolgerungen: Die MSOT bietet mehrere Eigenschaften für die Diagnose gutartiger Ohrspeicheldrüsentumoren, die mit anderen nicht-invasiven Bildgebungsmodalitäten nicht möglich sind. Größere und multizentrische Studien sind erforderlich, um diese Eigenschaften zu untersuchen.

Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.