PET/MR-Radiomics zur Brustkrebsdiagnose

Ziele und Hintergrundeinführung:

Brustkrebs ist die häufigste bösartige Erkrankung bei Frauen in unserem Land (Krebsregisterbericht 2013, Gesundheitsförderungsbehörde). Die MRT ist im Vergleich zu Mammographie und Ultraschall ein genaueres Bildgebungsverfahren für die Diagnose von Brustläsionen, die Überwachung des Ansprechens auf die Behandlung und das lokale Staging. ¹⁸ F-FDG-PET wurde Berichten zufolge auch für die Brustkrebsdiagnose, das Staging und die Vorhersage des Ansprechens auf die Behandlung verwendet. Wir interpretieren die oben genannten bildgebenden Verfahren in der Regel durch qualitative Methoden zur Entscheidungsfindung. In den letzten Jahren tauchte das Konzept der „Radiomics“ auf. Radiomics ist ein Prozess, der die Umwandlung von Bildern (bildgebenden Phänotypen) in quantitative Daten für das anschließende Data Mining zur Verbesserung der Entscheidungsfindung für die Patientenversorgung und zur Anpassung des Patientenmanagements beinhaltet, die sogenannte Präzisionsmedizin. Radiomics wird für diagnostische, prognostische und prädiktive Zwecke von Krankheiten eingesetzt. Es gibt zwei Hauptansätze für Radiomics: Erstens den semantischen Ansatz, der das übliche radiologische Lexikon verwendet, das von interessierenden Regionen abgeleitet ist; Zweitens besteht der agnostische Ansatz aus mathematisch berechneten Daten höherer Ordnung, die aus Bildern abgeleitet werden, anstatt aus dem allgemein verwendeten Lexikon der Radiologen. MRT und PET können in Mamma-Radiomics-Studien verwendet werden. Hybrid-PET/MR ist ein Gerät, bei dem PET und MRT auf demselben Tisch im selben Zeitfenster durchgeführt werden können. Daher können die Bildgebungsdaten von MRT und PET bei derselben Untersuchung mit geringerer Strahlendosis und zuverlässigerer Läsion erhalten werden Kartierung als separate Untersuchungen von PET/CT und MRT.

Material und Methoden:

Insgesamt möchten 120 Patienten in die Studie aufgenommen werden. Unsere Studie soll semantische und agnostische Merkmale der Radiomics durch Hybrid-PET/MR nutzen für:

1. Die präoperativen Brustkrebspatientinnen (ohne neoadjuvante Chemotherapie vor der Operation): Untersuchung der Assoziation von PET/MR-Bildgebungsdaten mit molekularen Subtypen, Zellproliferation (Ki-67), Tumoraggressivität (nach histologischem Grad).
2. Die Patienten, die eine neoadjuvante Chemotherapie (NAC) erhalten: Die PET/MR-Studie wird 3 Mal durchgeführt: Prä-MAC (Studie 1), PET/MR nach der 1. Dosis von NAC (Studie 2) und PET/MR nach der 3. oder 3. Dosis 4. NAC (Studie 3). Wir werden die Vorhersagefähigkeit von PET/MR-Bildgebungsdaten für die NAC-Antwort untersuchen. Und wir werden untersuchen, welche Parameter bei welcher Untersuchungsreihe die endgültige NAC-Reaktion besser vorhersagen. Daher können wir das NAC-Regime so früh wie möglich anpassen.
3. Die oben erwähnten Brustkrebspatientinnen: Wir werden den Zusammenhang von PET/MR-Radiomics-Daten mit der Wahrscheinlichkeit einer Metastasierung oder dem Rezidivrisiko und dem Überleben untersuchen.
4. Wir werden auch untersuchen, ob BD und BPE (gemessen im MRT) mit molekularen Subtypen, histologischem Grad und klinischem Ergebnis, Metastasierungsrisiko und Langzeitüberleben von Brustkrebspatientinnen für die Studienteilnehmerinnen zusammenhängen.

Datenanalyse:

1. Für Brustkrebspatientinnen, die direkt zu einer chirurgischen Behandlung übergehen: Wir werden die Assoziation von MRT- und PET-semantischen Radiomics-Funktionen (einschließlich DCE MRI, DWI/ADC, CEST, MRS und SUVmax, MTV, TLG) und agnostischen Radiomics (Textur) analysieren. Merkmale mit molekularen Subtypen, Proliferationsindex (Ki-67), Histologietyp und -grad sowie Tumorgröße, Lymphknotenstatus. Und wir werden auch untersuchen, ob die semantische oder agnostische/Texturanalyse oder eine Kombination aus beiden die Faktoren vorhersagen kann, die mit dem klinischen Ergebnis verbunden sind (dh molekularer Subtyp, Ki-67, histologischer Typ und Grad, Größe, LN-Status).

2. Für die Patienten, die NAC erhalten: Wie bereits erwähnt, wird jeder Teilnehmer drei Untersuchungen unterzogen:

   Studie 1 – Prä-NAC-PET/MR; Studie 2 – Erstes Follow-up PET/MR wird nach der ersten Dosis von NAC durchgeführt; Studie 3, zweite Follow-up-PET/MR wird nach der dritten oder vierten Dosis des NAC durchgeführt. Das NAC-Protokoll basiert hauptsächlich auf Antrazyklinen, gefolgt von einem auf Taxanen basierenden Regime für insgesamt 6-8 Zyklen.

3. Für die Langzeitnachsorge: Das 5-Jahres-Überleben jedes Studienteilnehmers wird ermittelt, und wir werden die Assoziation aller oben genannten PET- oder MRT-bezogenen Radiomics-Parameter mit dem Gesamtüberleben und dem krankheitsfreien Überleben nach dem Cox-Proportional-Hazards-Modell untersuchen . Kaplan-Meier-Analyse für Überlebenskurven und Vergleich des Überlebens durch Log-Rank-Test werden ebenfalls geschätzt.
4. Die Assoziation von BPE und Brustdichte (BD) mit langfristigem Ergebnis:
5. Die statistische Analyse wird von Stata 13 (Stata Corp., College Station, Texas, USA) und SAS 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) durchgeführt. Als statistische Signifikanz wird ein P-Wert < 0,05 angesehen.