PET/MR-radiomik til brystkræftdiagnostik

Formål og baggrundsintroduktion:

Brystkræft er den mest almindelige malignitet hos kvinder i vores land (kræftregisterrapport 2013, Health Promotion Administration). MR er en mere nøjagtig billeddannelsesmodalitet til diagnose af brystlæsioner, overvågning af behandlingsrespons og lokal stadieinddeling end sammenlignet med mammografi og ultralyd. ¹⁸ F-FDG PET blev også rapporteret at blive brugt til brystkræftdiagnose, iscenesættelse og forudsigelse af behandlingsrespons. Vi fortolker normalt de førnævnte billeddannelsesmodaliteter ved hjælp af kvalitative metoder til beslutningstagning. I de senere år er begrebet "Radiomics" dukket op. Radiomik er en proces, der involverer konvertering af billeder (billeddannelsesfænotyper) til kvantitative data til efterfølgende data mining for at forbedre beslutningstagningen for patientbehandling, for at justere patienthåndteringen, det vil sige såkaldt præcisionsmedicin. Radiomik anvendes til diagnostiske, prognostiske og prædiktive formål af sygdomme. Der er to hovedtilgange til radiomik: For det første den semantiske tilgang, som bruger det sædvanlige radiologiske leksikon afledt fra områder af interesse; for det andet er den agnostiske tilgang af højere orden, matematisk beregnede data afledt af billeder i stedet for det almindeligt anvendte radiologers leksikon. MR og PET kan bruges i brystradiomikstudier. Hybrid PET/MR er en maskine, hvor PET og MRI kan udføres på det samme bord på samme tidspunkt, derfor kan billeddataene for MRI og PET opnås ved samme undersøgelse, med mindre strålingsdosering, mere pålidelig læsion kortlægning end separate undersøgelser af PET/CT og MR.

Materialer og metoder:

Der er i alt 120 patienter, der gerne vil indgå i undersøgelsen. Vores undersøgelse er at bruge semantiske og agnostiske træk ved radiomik ved hybrid PET/MR til:

1. De præoperative brystkræftpatienter (uden neoadjuverende kemoterapi før operation): for at undersøge sammenhængen mellem PET/MR-billeddannelsesdata med molekylære subtyper, celleproliferation (Ki-67), tumoraggressivitet (efter histologisk grad).
2. Patienterne, der vil modtage neoadjuverende kemoterapi (NAC): PET/MR-undersøgelse vil blive udført i 3 gange: præ-MAC (undersøgelse 1), PET/MR efter 1. dosis af NAC (undersøgelse 2), og PET/MR efter 3. eller 4. NAC (undersøgelse 3). Vi vil undersøge den forudsigelige evne af PET/MR-billeddannelsesdata for NAC-respons. Og vi vil undersøge, hvilke parametre ved hvilke serier af undersøgelser der er mere forudsigelige for det endelige NAC-svar. Derfor kan vi justere NAC-kuren så tidligt som muligt.
3. De ovenfor nævnte brystkræftpatienter: Vi vil undersøge sammenhængen mellem PET/MR-radiomiks data med sandsynligheden for metastaser eller risiko for gentagelser og overlevelse.
4. Vi vil også undersøge, om BD og BPE (målt på MRI) er forbundet med molekylære subtyper, histologisk grad og klinisk resultat, risiko for metastaser og langtidsoverlevelse af brystkræftpatienter for undersøgelsesdeltagerne.

Dataanalyse:

1. For brystkræftpatienter, som vil gå direkte til kirurgisk behandling: Vi vil analysere sammenhængen mellem MRI og PET semantisk radiomiks funktioner (herunder DCE MRI, DWI/ADC, CEST, MRS og SUVmax, MTV, TLG) og agnostisk radiomik (tekstur) træk med molekylære undertyper, proliferationsindeks (Ki-67), histologitype og -grader og tumorstørrelse, lymfeknudestatus. Og vi vil også undersøge, om den semantiske eller agnostiske/teksturanalyse eller kombination af begge kan forudsige faktorerne forbundet med klinisk resultat (det vil sige molekylær subtype, Ki-67, histologitype og -grad, størrelse, LN-status).

2. For de patienter, der vil modtage NAC: Som tidligere nævnt er hver deltager designet til at gennemgå tre undersøgelser:

   Studie 1- præ-NAC PET/MR; Studie 2 - første opfølgning PET/MR udføres efter første dosis NAC; Studie 3, anden opfølgning PET/MR udføres efter tredje eller fjerde dosis af NAC. NAC-protokollen er hovedsageligt antracyklin-baseret efterfulgt af taxan-baseret regime i i alt 6-8 cyklusser.

3. Til langtidsopfølgning: 5-års overlevelsen for hver undersøgelsesdeltager vil blive opnået, og vi vil undersøge sammenhængen mellem alle førnævnte PET- eller MRI-relaterede radiomikroparametere med samlet overlevelse, sygdomsfri overlevelse ved Cox proportional hazards model . Kaplan-Meier analyse for overlevelseskurver og sammenligning af overlevelse ved log-rank test vil også blive estimeret.
4. Sammenhængen mellem BPE og brysttæthed (BD) med langsigtede resultater:
5. Den statistiske analyse vil blive udført af Stata 13 (Stata Corp., College Station, Texas, USA) og SAS 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). En P-værdi <0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikans.