Elektronisen nenän diagnostisen tarkkuuden validointi kilpirauhassyövän havaitsemisessa

Kilpirauhassyöpä on maailmanlaajuisesti yleisin endokriininen syöpä. Useimmissa kehittyneissä maissa kilpirauhassyövän ilmaantuvuus on lisääntynyt nopeasti viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana. Hollannissa 700 potilaalla diagnosoidaan kilpirauhassyöpä vuosittain. Yleisimmät histologiset muodot ovat hyvin erottuva papillaari- ja follikulaarinen syöpä, joka muodostaa 80-85 % kaikista kilpirauhassyövistä

Potilailla esiintyy usein kilpirauhasen kyhmy, joka voi olla hyvänlaatuinen tai pahanlaatuinen. Nykyinen diagnostinen työ sisältää kaulan ultraäänitutkimuksen, joka johtaa kilpirauhasen kuvantamisraportointi- ja tietojärjestelmään (TI-RADS). Tämä kilpirauhasen kyhmyjen riski-osoitusjärjestelmä perustuu ultraääniominaisuuksiin. Tarvittaessa suoritetaan hienoneula-aspiraatiosytologia (FNAC), mikä johtaa Bethesda-luokitukseen raportoimaan maligniteettiriskistä. FNAC:ta on pidetty kultaisena standardina diagnostisena toimenpiteenä epäillyissä kilpirauhasen kyhmyissä. Valitettavasti sekä negatiivinen että positiivinen FNAC:n ennustearvo on huono, mikä usein johtaa diagnostisen hemithyroidectomian tarpeeseen varman diagnoosin saamiseksi. 40-94 % epäillyistä kilpirauhasen kyhmyistä näyttää olevan hyvänlaatuisia resektion jälkeen. Leikkauksen jälkeen potilaat, joilla on erilaistunut kilpirauhassyöpä, saavat joskus adjuvanttihoitoa radioaktiivisella jodilla. Sen jälkeen potilaita seurataan pitkällä aikavälillä, koska taudin uusiutuminen voi ilmaantua vuosia primaarisen kasvaimen poistamisen jälkeen. Riskien jakautumisen perusteella seerumin tyroglobuliinitasot (Tg) määritetään kerran tai kahdesti vuodessa joko lisäkuvauksella tai ilman (esim. kilpirauhasen ultraääni tai koko kehon tuike). Joten kilpirauhassyövän diagnosointi ja seuranta liittyvät potilaalle invasiivisiin ja epämiellyttäviin toimenpiteisiin.

Leikkauksen jälkeen potilaat, joilla on erilaistunut kilpirauhassyöpä, saavat joskus adjuvanttihoitoa radioaktiivisella jodilla. Sen jälkeen potilaita seurataan pitkällä aikavälillä, koska taudin uusiutuminen voi ilmaantua vuosia primaarisen kasvaimen poistamisen jälkeen. Riskien jakautumisen perusteella seerumin tyroglobuliinitasot (Tg) määritetään kerran tai kahdesti vuodessa joko lisäkuvauksella tai ilman (esim. kilpirauhasen ultraääni tai koko kehon tuike). Joten kilpirauhassyövän diagnosointi ja seuranta liittyvät potilaalle invasiivisiin ja epämiellyttäviin toimenpiteisiin.

Lupaava kehitys syövän havaitsemisessa perustuu haihtuviin orgaanisiin yhdisteisiin (VOC), biokemiallisten prosessien kaasumaisiin hajoamistuotteisiin, jotka voidaan havaita uloshengitetystä hengityksestä. Kasvaimen kasvuun liittyvien patofysiologisten prosessien aikana solujen aineenvaihdunnan muutokset johtavat VOC-yhdisteiden tuotannon muutoksiin. Aeonose™ voi havaita VOC-kuviot niiden reaktion kautta tämän laitteen metallioksidiantureihin. Maastrichtin yliopiston lääketieteellisessä keskustassa+ suoritettu pilottitutkimus osoitti, että luomalla keinotekoisen hermoverkon (ANN) useiden potilaiden VOC-malleista ja heidän erityisestä histopatologisesta diagnoosistaan ​​Aeonose™ on korkea diagnostinen tarkkuus hyvänlaatuisten kilpirauhasen kyhmyjen erottamiseksi pahanlaatuisista. .

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on validoida Aeonose™:n tarkkuus, estää tarpeettomat leikkaukset ja tutkia Aeonose™:n käyttöä seurantatyökaluna erilaistuneen kilpirauhassyövän postoperatiivisessa seurannassa.

Tavoite

Tämä tutkimus koostuu kolmesta tavoitteesta:

1. Vahvista pilottitutkimuksen tulokset Aeonose™:n käytöstä kilpirauhasen hyvänlaatuisten kyhmyjen erottamiseen pahanlaatuisista monikeskustutkimuksessa.
2. Toteuta Aeonose™:n käyttö kliinisessä käytännössä, tavoitteena vähentää tarpeettomat leikkaukset alle 10 prosenttiin.
3. Tutki Aeonose™-laitteen käyttöä uusiutuvan kilpirauhassyövän havaitsemiseksi potilasystävällisellä ja ei-invasiivisella tavalla verrattuna säännölliseen seurantaan pilottitutkimuksessa.

Suunnittelemme kansainvälisen prospektiivisen, havainnoivan monikeskustutkimuksen kahdessatoista sairaalassa Hollannissa, Belgiassa ja Saksassa validoidaksemme Aeonose™:n diagnostisen suorituskyvyn ja tutkiaksemme sen tehoa erilaistuneen kilpirauhassyövän seurannassa. Ensin rakennetaan tietokanta hengitystavoista ANN:n kehittämiseksi. Ensimmäisen tavoitteen saavuttamiseksi suoritetaan ulkopuolinen validointitutkimus, jossa käytetään yhteensä 500 potilaan uloshengitysmalleja. Validointitutkimuksen tietoja yhdessä kliinisten parametrien kanssa käytetään diagnostisen hemityreoidektomian tarpeellisuuden määrittämiseen. Tarpeettomien leikkausten määrä arvioidaan. Kolmannen tavoitteen saavuttamiseksi tehdään pilottitutkimus. Potilaita, joilla on histologisesti todistettu erilaistuva kilpirauhassyöpä, pyydetään hengittämään Aeonose™-laitetta jokaisen säännöllisen seurantahetken rinnalla. Aeonose™ koulutetaan syöttämällä tietoja potilaista, joilla on uusiutuminen tai ei, kehittämään ANN:ta, jota voidaan käyttää seurantatyökaluna uusiutumisen havaitsemiseen ei-invasiivisesti.

Ennen validointitutkimuksen aloittamista pilottitutkimuksessa rakennettua keinotekoista hermoverkkoa (ANN) laajennetaan koulutustutkimuksessa. Mitä enemmän potilaita oli erilaisissa hengitystavoissa (johtuen mm. sukupuoli, ikä, tupakointitila, ravinnon saanti, lääkkeiden käyttö), sitä vakaampi ja vankempi malli tulee. Tähän koulutustutkimukseen tarvitaan yhteensä 200 potilasta, joilla on histopatologisesti todistettu erilaistuva kilpirauhassyöpä. Olettaen, että kilpirauhassyövän esiintyvyys epäillyistä kilpirauhaskyhmyistä on 20 %, koulutustutkimukseen tarvittaisiin yhteensä 1000 potilasta. Koulutustutkimuksessa käytetään pilottitutkimukseen osallistuneiden potilaiden tietoja. Koulutustutkimus toteutetaan kaikissa 12 sairaalassa.

Validointitutkimus Heti koulutustutkimuksen päätyttyä validointitutkimus aloitetaan "uusilla" potilailla, jotka eivät ole osallistuneet koulutustutkimukseen.

Jokainen potilas, jolla on epäilty kilpirauhasen kyhmy, joka on tarkoitettu lisädiagnostisiin toimenpiteisiin, mukaan lukien kilpirauhasen ultraääni (joka johtaa TIRADS-luokitukseen), jota seuraa hienoneulainen aspiraatio sytologiaan (joka johtaa Bethesda-luokitukseen), pyydetään osallistumaan. Annamme tietoa tutkimuksesta ja hankimme allekirjoitetun tietoisen suostumuksen. Odotamme erityisesti, että FNAC saattaa vaikuttaa uloshengityshengityksen VOC-malleihin Aeonose™-mittauksella. Tästä syystä otamme potilaat mukaan tähän tutkimukseen ennen FNAC-tapahtumaa.

Validointitutkimukseen osallistuvia potilaita pyydetään osallistumaan vain kerran hengittämällä Aeonose™-laitetta viiden minuutin ajan, minkä jälkeen he täyttävät lyhyen kyselylomakkeen tunnetuista tekijöistä, jotka voivat vaikuttaa hengitystapoihin.

Pilottitutkimuksen herkkyyden vahvistamiseen tarvitaan vähintään 500 potilasta.

Tällä tutkimuksella ei ole erityisiä etuja osallistuville potilaille. Aeonosen käytön riskit ovat hyvin pienet. Mahdollisia sivuvaikutuksia mittausten aikana ovat huimaus ja pahoinvointi, jotka johtuvat yleensä hyperventilaatiosta. Muita sivuvaikutuksia ovat hypo- tai hypersyljeneritys mittausten aikana. Veri otetaan säännöllisen leikkausta edeltävän verenkeräyksen aikana, mikä ei aiheuta ylimääräistä ihopunktiota. Lisäksi osallistuvat potilaat täyttävät kaksi nopeasti vastattavaa kyselylomaketta sekä lyhyen tapausraporttilomakkeen (CRF). Aeonose-laitteen käyttäminen ei-invasiivisena, nopeana ja edullisena diagnostisena työkaluna voisi olla merkittävä etu potilaille, joilla on kilpirauhasen kyhmyjä nopeamman ja vähemmän invasiivisen diagnoosiprosessin ansiosta. Hyvänlaatuisia kilpirauhassairauksia sairastavien potilaiden etuja ovat mahdollisuus luopua tarpeettomista invasiivisista hoidoista, kuten (diagnostisista) leikkauksista.

Oletamme, että pilottitutkimuksen korkea negatiivinen ennustearvo vahvistetaan validointitutkimuksessa, ja odotamme, että Aeonose™:n käyttöönotto kliinisessä käytännössä vähentää myöhemmin tarpeettomien leikkausten määrää alle 10 % potilailla, joilla on Bethesda ≥ III kyhmyt. Seurannan pilottitutkimuksessa oletamme, että Aeonose™ voi olla tärkeässä roolissa toistuvien sairauksien ei-invasiivisessa havaitsemisessa. Useiden vuosien kuluessa uloshengityshengityksen analysointi Aeonose™-laitteella tulee olemaan tärkeässä roolissa kilpirauhassyövän ja/tai sen uusiutumisen havaitsemisessa, ja siksi sillä on asema säännöllisessä kliinisen päätöksenteossa.