Improved Accuracy and Reliability of PRIMARY Scoring Using Delayed [68Ga] Ga-PSMA PET/CT Imaging

Mol Imaging Radionucl Ther. 2025 Feb 7;34(1):1-9. doi: 10.4274/mirt.galenos.2025.16023.

Abstract

Objectives: Delayed [68Ga]Ga-prostate-specific membrane antigen (PSMA) positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) images show reduced PSMA uptake in benign lesions and increased PSMA uptake in malignant lesions. This study investigated the efficacy of PRIMARY scoring on [68Ga]Ga-PSMA PET/CT images at standard versus delayed time points and assessed the potential added value of delayed imaging in PRIMARY scoring.

Methods: A total of 140 patients with biopsy results of International Society of Urological Pathology grade groups (ISUP) 1-2 who had standard (median 60 min) and delayed images (median 138 min) with [68Ga]Ga-PSMA PET/CT before radical prostatectomy were included. Results were confirmed in pathological reports. For diagnostic parameters, two experienced nuclear medicine physicians, who were blinded to clinical data, independently reviewed the images, and a third physician provided consensus in cases of disagreement. PRIMARY scoring was also conducted by four nuclear medicine physicians on both images, with a 1-month interval between assessments for intraobserver agreement analyses.

Results: The percentage of lesions scored as 1-2 in PRIMARY scoring decreased from 29% to 10% in delayed images compared with standard images, whereas lesions scored as 3-5 increased from 71% to 90%. Additionally, agreement between two experienced nuclear medicine physicians regarding scoring was 66% for standard imaging and 77% for delayed imaging. The number of patients with PRIMARY score 5 increased from 31 to 46 in delayed imaging. All patients were confirmed to have clinically significant prostate cancer (csPCa). Furthermore, no csPCa of ISUP grade 3 or higher was detected in patients with a delayed PRIMARY score (dPRIMARY). The sensitivity of standard PRIMARY scoring was 71%, which increased to 92% with dPRIMARY scoring, with a consistent positive predictive value of 87% for both. Intraobserver agreement Cohen's kappa values for all observers were higher for delayed images than for standard images. Inter-observer agreement, assessed by Fleiss kappa, was 0.47 and 0.52 for standard images in rounds 1 and 2, respectively, and 0.61 and 0.72 for delayed images, respectively.

Conclusion: Decreased background activity and increased primary tumor uptake in delayed images improved differentiation between primary tumors and benign lesions, leading to better primary tumor identification. Enhanced reliability was also observed in both intraobserver and interobserver assessments of delayed images.

Amaç: Yapılan çalışmalarda malign lezyonların prostat-spesifik membran antijeni (PSMA) tutulumunun geç [68Ga]Ga-PSMA Pozitron emisyon tomografisi/bilgisayarlı tomografi (PET/BT) görüntülemede belirginleştiği bildirilmiştir. Bu çalışmanın amacı [68Ga]Ga-PSMA PET/BT’nin PRIMARY derecelendirmesinde etkinliğini araştırmak ve PRIMARY derecelendirmesinde geç görüntülemenin olası katkısını değerlendirmektedir.

Yöntem: Radikal prostatektomi öncesi standart (ortalama 60 dakika) ve geç (ortalama 138 dakika) [68Ga]Ga-PSMA PET/BT görüntüleri olan biyopsi sonucuna göre Uluslararası Ürolojik Patoloji Derneği Derece Grupları (ISUP) 1-2 (bISUP 1-2) prostat kanseri tanılı 140 hasta çalışmaya dahil edilmiştir. Sonuçlar radikal prostatektomi sonrası patoloji raporları ile doğrulanmıştır. Tanısal parametreler için klinik verilerden habersiz iki deneyimli nükleer tıp uzmanı görüntüleri bağımsız olarak incelemiş, anlaşmazlık durumunda üçüncü bir uzman ile uzlaşma sağlanmıştır. PRIMARY derecelendirmesinin gözlemci içi uyum analizleri dört nükleer tıp uzmanı tarafından, bir ay arayla ile standart ve geç görüntüler üzerinden gerçekleştirilmiştir.

Bulgular: PRIMARY derecelendirmesi sonuçlarına göre, geç görüntülerde PRIMARY 1-2 olarak derecelendirilen lezyonların yüzdesi standart görüntülerle karşılaştırıldığında %29’dan %10’a düşerken, 3-5 olarak derecelendirilen lezyonlar %71’den %90’a yükselmiştir. Ayrıca, iki deneyimli nükleer tıp uzmanı arasındaki derecelendirme uyumu, standart görüntülemede %66 iken, geç görüntülemede %77’ye çıkmıştır. Geç görüntülemede PRIMARY 5 olan hasta sayısı 31’den 46’ya yükselmiş ve tamamının klinik önemi olan prostat kanseri (csPCa) olduğu doğrulanmıştır. Ayrıca, geç görüntülerde PRIMARY derecelendirmesi 1-2 olan hastalarda ISUP 3 veya daha yüksek derecede csPCa tespit edilmemiştir. Standart görüntülerdeki PRIMARY derecelendirmesinin duyarlılığı %71 iken, geç görüntülerde bu oran %92’ye çıkmış, her ikisi için de pozitif öngörü değeri %87 olarak sabit kalmıştır. Gözlemci-içi uyumu için Cohen’s kappa değerleri, geç görüntülerde standart görüntülere göre daha yüksek bulunmuştur. Gözlemciler-arası uyumu ise Fleiss kappa ile değerlendirilmiş, 1. ve 2. değerlendirme turunda sırasıyla standart görüntüler için 0,47 ve 0,52, geç görüntüler için ise 0,61 ve 0,72 olarak bulunmuştur.

Sonuç: Geç görüntülerde arka plan aktivitesindeki azalmanın ve primer tümör tutulumundaki artışın, primer tümörün daha net bir şekilde tanımlanmasına olanak sağladığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, bu görüntülerde hem gözlemci içi uyumun hem de gözlemciler arası uyumun güvenilirliğinin belirgin şekilde arttığı tespit edilmiştir.

Keywords: Prostate-specific membrane antigen; active surveillance; clinically significant prostate cancer; primary staging; prostate biopsy; prostate cancer.