Ultrazvukové a fotoakustické zobrazování nádorové tkáně tlustého střeva a konečníku

Vyšetřovatelé předpokládají, že koregistované fotoakustické ultrazvukové endorektální zařízení může významně snížit zbytečné operace u pacientů s rakovinou rektálu s úplnou klinickou odpovědí a zároveň si zachovat vysokou citlivost při identifikaci pacientů se zbytkovou rakovinou. Navrhovaná nová zobrazovací technika kombinovaná s algoritmy s hlubokým učením poskytne zobrazovací nástroj v reálném čase, který by chirurgům pomohl predikci neoadjuvantní léčebné reakce pacientů s rakovinou rektálu. Takový nástroj nabídne citlivé vaskulární a %kontrast SO2 pro identifikaci úplných odpovědí, čímž pomůže chirurgům při výrazném zlepšení citlivosti a specificity v doporučeních chirurgií. Studie bude 1) přísně ověřit techniku ​​ve skupině pacientů s LARC, kteří podstoupí chirurgickou resekci jejich konečníku na základě SOC a 2) prozkoumat potenciál techniky při hodnocení skupiny LARC pacientů v průběhu neoadjuvantní léčby a v In Dohled nad ošetřením. Úspěšné dokončení projektu povede k novému zobrazovacímu nástroji, který může výrazně zlepšit SOC snížením zbytečné chirurgie bez ohrožení výsledků souvisejících s rakovinou a tím snížit morbiditu a náklady na zdravotní péči.

V této studii budou vyšetřovatelé najmout pacienty s rakovinou rektálu, kteří dokončili neoadjuvantní terapii a podstoupí chirurgii nebo neoperativní léčbu. Přijme se přibližně 86 pacientů. První skupina 30 pacientů bude použita k trénování/validaci identifikačních algoritmů a druhá skupina 56 pacientů bude použita jako testovací kohorta. Způsobilí pacienti budou zahrnovat pacienty s rektální rakovinou, kteří podstoupili neoadjuvantní terapii a byli považováni za neúplnou nebo neurčitou odpověď založenou na standardní endoskopii a axiálním zobrazování s magnetickou rezonancí. Pam/Us bude provedeno před jejich operací.

Po počátečním tréninku bude studijní chirurg hodnotit lézi jako buď Pam/USA Non-CCR nebo PAM/USA CCR v době zobrazování Pam/USA. Studijní radiolog, oslepený ze čtení chirurga, bude také hodnotit lézi na základě MRI. Pam/US-CNNS poskytují zobrazovací nástroj v reálném čase, který pomáhá týmu čtenářů v diagnostice. Patologické výsledky pacientů budou hodnoceny na základě skóre regrese nádoru standardním patologickým hodnocením. Citlivost a specificita týmu čtenářů za pomoci PAM/US-CNN bude získána z testovací kohorty pacientů.

Jako průzkumnou část této studie bude vybrána podmnožina způsobilých pacientů, aby podstoupila tři sériové zobrazovací studie: při předběžném ošetření, na půli cesty léčbou (po dokončení jednoho týdne záření následované 2 měsíci chemoterapie) a při léčbě) a při léčbě) a při léčbě) a při léčbě) a při léčbě Závěr (po jednom týdnu záření následované 4 měsíci chemoterapie). Na závěr léčby, o nichž se domnívají, že mají zbytkový nádor standardními klinickými metodami (~ 65%), budou pokračovat v chirurgickém zákroku. U zbývajících 35% pacientů, bez důkazu aktivního onemocnění, bude zahájen dohled. U těchto pacientů budou prováděny sériové zobrazovací zkoušky každých šest měsíců (koordinované se standardními zkouškami). Pacienti se domnívají, že mají recidivu, podstoupí chirurgický zákrok.

Jakmile každý přihlášený pacient dokončil operaci nebo dva roky dohledu, budou účastníci rozděleni do dvou skupin: skupiny A (ti, kteří podstoupili chirurgický zákrok) a skupinu B (s těmi, kteří byli léčeni pouze neoperačním dohledem). Jako primární výsledek bude skupina A prokázat přesnost fotoakustického zobrazování. Jako sekundární výsledek odhalí skupina A, jak se vaskulatura nádoru a %SO2 v průběhu času mění, což může poskytnout nový pohled na to, jak pacienti s úplnou odpovědí reagují odlišně od pacientů s non-PCR a jak mohou PAM/USA zachytit tyto dřívější změny. Vyšetřovatelé budou sledovat jejich SOC výsledky v klinickém systému a korelovat jejich výsledky PAM/USA během dvouletého dohledu s pětiletým přežitím bez onemocnění.

Pro identifikaci každého pacienta jako úplného nebo nekompletního respondenta budou vyšetřovatelé analyzovat fotoakustické obrazy všech 40 pacientů sériově s týmem čtenáře, které pomáhají hluboké algoritmy učení vyvinuté dříve v pokusu. Tato kvantitativní opatření, stejně jako jakákoli kvalitativní místní vaskulatura a %změn SO2 a morfologické změny USA, budou zaznamenány v každém časovém bodě. Standardní MRI a endoskopické obrazy budou nezávisle shromažďovány a analyzovány.

Jako poslední část této studie budou vyšetřovatelé prozkoumat vzorce vaskulárních a %SO2 po léčbě během předoperačního ošetření a sériového dohledu. Angiogeneze nádoru u kolorektálního karcinomu byla dobře studována pomocí hustoty mikroproduce (MVD) jako náhradního markeru. Zatímco vysoké hladiny MVD a vaskulárního endoteliálního růstového faktoru (VEGF) významně předpovídají špatné přežití, o dynamice vaskulárních a %změn a mechanismů neovaskularizace po chemoradiaci je známo jen málo.

Vyšetřovatelé pozorovali nádorové lože, které se vrátí z onkologicky narušených mikrovaskulárních vzorů na vysoce pravidelnou architekturu typickou pro normální konečník, kde došlo k PCR, ačkoli tento mechanismus není dobře srozumitelný. Naproti tomu byly heterogenní a často mikrovaskulární deficientní oblasti nalezeny důsledně v nádorových lůžek se zbytkovým rakovinou po dokončení léčby. Toto nové zobrazovací zařízení by mohlo sloužit jako nová platforma pro zkoumání dynamiky vaskulárních a %změn SO2 během a po terapii a po hodnocení potenciální rektální recidivy rakoviny včas. Kromě zobrazovacích studií PAM/USA bude chirurg provádět biopsie v centrální oblasti a okraje nádorového lože před léčbou, po dokončení léčby (pokud není chirurgický zákrok) a v okamžiku opětovného výskytu nádoru. U pacientů s chirurgickým zákrokem budou použity chirurgické vzorky. Konkrétně bude exprese MVD a VEGF hodnocena imunohistochemickým barvením a obě budou kvantitativně korelovány s nálezy PAM/USA ve středu nádorového lože a na okrajích nádoru. Výsledky pomohou vyšetřovatelům pochopit, jak se změny vaskulatury během léčby a při recidivě korelují s nálezy zobrazování.