Validación de la precisión diagnóstica de la nariz electrónica en la detección del cáncer de tiroides

El cáncer de tiroides es el cáncer endocrino más común en todo el mundo. En la mayoría de los países desarrollados, la incidencia del cáncer de tiroides ha aumentado rápidamente en las últimas tres décadas. En los Países Bajos, 700 pacientes son diagnosticados con cáncer de tiroides cada año. Las formas histológicas más comunes son el cáncer papilar y folicular bien diferenciado, que comprende el 80-85% de todos los cánceres de tiroides.

Los pacientes a menudo se presentan con un nódulo tiroideo, que puede ser benigno o maligno. El trabajo de diagnóstico actual incluye ecografía del cuello, lo que da como resultado el Sistema de datos e informes de imágenes de tiroides (TI-RADS). Este sistema de estratificación de riesgo para los nódulos tiroideos se basa en las características de la ecografía. Cuando está indicado, se realiza una citología por aspiración con aguja fina (PAAF), lo que da como resultado la clasificación de Bethesda para informar el riesgo de malignidad. La PAAF ha sido considerada como procedimiento diagnóstico estándar de oro en la sospecha de nódulos tiroideos. Desafortunadamente, el valor predictivo negativo y positivo de la FNAC es bajo, lo que a menudo resulta en la necesidad de una hemitiroidectomía diagnóstica para un diagnóstico definitivo. El 40-94% de los nódulos tiroideos sospechosos parecen ser benignos después de la resección. Después de la extirpación quirúrgica, los pacientes con cáncer de tiroides diferenciado a veces reciben tratamiento adyuvante con yodo radiactivo. Posteriormente, los pacientes se enfrentan a un seguimiento a largo plazo ya que la recurrencia de la enfermedad puede ocurrir años después de la extirpación del tumor primario. Según la estratificación del riesgo, los niveles séricos de tiroglobulina (Tg) se determinan una o dos veces al año con o sin imágenes adicionales (p. ecografía tiroidea o gammagrafía corporal total). Así, tanto el diagnóstico como el seguimiento del cáncer de tiroides están asociados a procedimientos invasivos y desagradables para el paciente.

Después de la extirpación quirúrgica, los pacientes con cáncer de tiroides diferenciado a veces reciben tratamiento adyuvante con yodo radiactivo. Posteriormente, los pacientes serán sometidos a un seguimiento a largo plazo ya que la recurrencia de la enfermedad puede ocurrir años después de la extirpación del tumor primario. Según la estratificación del riesgo, los niveles séricos de tiroglobulina (Tg) se determinan una o dos veces al año con o sin imágenes adicionales (p. ecografía tiroidea o gammagrafía corporal total). Así, tanto el diagnóstico como el seguimiento del cáncer de tiroides están asociados a procedimientos invasivos y desagradables para el paciente.

Un avance prometedor en la detección del cáncer se basa en compuestos orgánicos volátiles (COV), productos de degradación gaseosos de procesos bioquímicos detectables en el aliento exhalado. Durante los procesos fisiopatológicos relacionados con el crecimiento tumoral, las alteraciones en el metabolismo celular conducen a un cambio en la producción de COV. El Aeonose™ puede detectar los patrones de los COV a través de su reacción a los sensores de óxido de metal en este dispositivo. Un estudio piloto realizado en el Centro Médico de la Universidad de Maastricht+ demostró que, mediante la creación de una red neuronal artificial (ANN) a partir de los patrones de VOC de numerosos pacientes y su diagnóstico histopatológico específico, Aeonose™ tiene una alta precisión diagnóstica para discriminar nódulos tiroideos benignos de malignos. .

El propósito de este estudio es validar la precisión de Aeonose™, prevenir cirugías innecesarias e investigar el uso de Aeonose™ como herramienta de vigilancia en el seguimiento posoperatorio del cáncer diferenciado de tiroides.

Apuntar

Este estudio consta de tres objetivos:

1. Confirme los resultados del estudio piloto sobre el uso de Aeonose™ para distinguir los nódulos tiroideos benignos de los malignos en un estudio de validación multicéntrico.
2. Implementar el uso de Aeonose™ en la práctica clínica, con el objetivo de reducir las cirugías innecesarias a <10%.
3. Investigar el uso de Aeonose™ para detectar el cáncer de tiroides recurrente de una manera no invasiva y fácil de usar para el paciente en comparación con el seguimiento regular en un estudio piloto.

Planeamos realizar un estudio observacional multicéntrico prospectivo internacional en doce hospitales de los Países Bajos, Bélgica y Alemania para validar el rendimiento diagnóstico de Aeonose™ e investigar su eficacia en el seguimiento del cáncer diferenciado de tiroides. Primero, se construirá una base de datos de patrones de respiración para desarrollar una ANN. Se llevará a cabo un estudio de validación externa utilizando patrones de respiración exhalada de un total de 500 pacientes para abordar el primer objetivo. Los datos del estudio de validación junto con los parámetros clínicos se utilizarán para determinar la necesidad de una hemitiroidectomía diagnóstica. Se evaluará el número de cirugías innecesarias. Para abordar el tercer objetivo, se llevará a cabo un estudio piloto. A los pacientes con cáncer de tiroides diferenciado comprobado histológicamente se les pide que respiren Aeonose™ en forma paralela a cada momento de seguimiento regular. El Aeonose™ se entrenará mediante la entrada de datos de pacientes que desarrollen una recurrencia o no, para desarrollar una ANN que pueda usarse como una herramienta de vigilancia para detectar la recurrencia de forma no invasiva.

Antes de comenzar el estudio de validación, la red neuronal artificial (ANN) que se construyó en el estudio piloto se ampliará en el estudio de capacitación. Cuantos más pacientes incluidos con una variedad de patrones de respiración (como resultado de, p. género, edad, tabaquismo, ingesta de alimentos, uso de medicamentos), más estable y robusto se vuelve el modelo. Para este estudio de entrenamiento, se necesita un total de 200 pacientes con cáncer de tiroides diferenciado comprobado histopatológicamente. Suponiendo que la prevalencia de cáncer de tiroides entre los nódulos tiroideos sospechosos es del 20 %, se necesitaría un total de 1000 pacientes para el estudio de capacitación. Los datos de los pacientes que participaron en el estudio piloto se utilizarán en el estudio de capacitación. El estudio de capacitación se llevará a cabo en los 12 hospitales.

Estudio de validación Inmediatamente después de finalizar el estudio de entrenamiento, se iniciará el estudio de validación en pacientes 'nuevos' que no han participado en el estudio de entrenamiento.

Se invitará a participar a todos los pacientes con sospecha de nódulo tiroideo, indicados para procedimientos de diagnóstico adicionales que incluyen una ecografía de la glándula tiroides (que da como resultado la clasificación TIRADS) seguida de una aspiración con aguja fina para citología (que da como resultado la clasificación de Bethesda). Proporcionaremos información sobre el estudio y obtendremos un consentimiento informado firmado. Esperamos que, en particular, la FNAC pueda influir en los patrones de los VOC en el aliento exhalado, medidos por Aeonose™. Por esta razón, incluiremos pacientes en este estudio antes de que se lleve a cabo la FNAC.

A los pacientes en el estudio de validación se les pedirá que participen solo una vez respirando Aeonose™ durante cinco minutos, seguido de completar un breve cuestionario de factores conocidos que pueden influir en los patrones de respiración.

Será necesario un mínimo de 500 pacientes para validar la sensibilidad del estudio piloto.

Este estudio no tiene beneficios específicos para los pacientes participantes. Los riesgos de usar Aeonose son muy pequeños. Los posibles efectos secundarios durante las mediciones son mareos y náuseas, generalmente debido a la hiperventilación. Otros efectos secundarios son hipo o hipersalivación durante las mediciones. La sangre se recolectará durante la recolección de sangre preoperatoria regular, lo que no ocasionará una punción adicional en la piel. Además, los pacientes participantes completarán dos cuestionarios de respuesta rápida, así como un breve formulario de informe de caso (CRF). El uso de Aeonose como una herramienta de diagnóstico no invasiva, rápida y económica podría ser un gran beneficio para los pacientes con nódulos tiroideos debido al proceso de diagnóstico más rápido y menos invasivo. Los beneficios para los pacientes con enfermedades tiroideas benignas incluyen la posibilidad de renunciar a tratamientos invasivos innecesarios como la cirugía (de diagnóstico).

Presumimos que el alto valor predictivo negativo del estudio piloto se confirmará en el estudio de validación y esperamos que la implementación de Aeonose™ en la práctica clínica reduzca posteriormente el número de cirugías innecesarias por debajo del 10 % para pacientes con nódulos Bethesda ≥ III. Para el estudio piloto sobre el seguimiento, planteamos la hipótesis de que Aeonose™ puede desempeñar un papel importante en la detección no invasiva de la enfermedad recurrente. Dentro de varios años, el análisis de la respiración exhalada con Aeonose™ desempeñará un papel importante en la detección del cáncer de tiroides y/o su recurrencia y, por lo tanto, ocupará un lugar en la toma de decisiones clínicas periódicas.