Lääketieteellisen kuvantamisen prognostinen ja diagnostinen lisäarvo gynekologisessa syövässä (PRODIGYN) (PRODIGYN)

Tässä tutkimuksessa on retrospektiivinen ja prospektiivinen osa, joissa päätavoitteet ovat:

1. Vahvista takautuvasti radiologisen stagingin lisäarvo kliiniseen stagingin kansainvälisen gynekologian ja synnytyslääkäriliiton (FIGO) kasvainten luokittelujärjestelmän mukaisesti kohdunkaulan syövän, endometriumin syövän ja epiteelin munasarjasyövän hoidossa.
2. Tunnista prognostiset biomarkkerit 18F-2-fluori-2-deoksi-D-glukoosifluorodeoksiglukoosilla (FDG)-positroniemissiotomografialla (PET)/CT:llä ja FDG-PET/MRI:llä kohdunkaulan syövässä, kohdun limakalvosyövässä ja epiteelin munasarjasyövässä
3. Arvioi PET/MRI:n mahdollinen vaikutus sädehoidon kohteen rajaamiseen kohdunkaulan syövässä
4. Paranna ei-invasiivista imusolmukkeiden vaihetta endometriumin syövässä
5. Kehitä koneoppimispäätösten tukityökalu munasarjavaurioiden karakterisointiin

Materiaali ja menetelmät (retrospektiivinen):

Kaikki tukikelpoiset potilaat Uumajan yliopistollisen sairaalan monitieteisestä gynekologisesta kasvainkonferenssista vuosina 2013–2022, joilla on äskettäin diagnosoitu kohdunkaulan, kohdun limakalvon tai epiteelin munasarjasyöpä, tunnettu cFIGO, yli 18-vuotiaita eikä muita tunnettuja tämänhetkisiä tai aikaisempia pahanlaatuisuuksia. viimeiset 10 vuotta, sisällytetään retrospektiiviseen radiologisen vaiheen (rFIGO) arviointiin, joka perustuu kaikkiin leikkausta edeltävään kuvantamiseen (MRI, CT ja FDG-PET/CT), kliiniseen vaiheeseen (cFIGO), joka perustuu anestesiatutkimukseen (EUA), ja histopatologinen vaihe (pFIGO) saatavilla olevien kirurgisten ja histopatologisten löydösten perusteella. Analyysi suoritetaan kahdessa kohorttiryhmässä - 2016-01-01-2018-05-31 ja 2018-06-01-2022-06-01, ennen ja jälkeen vuoden 2018 uudistetun FIGO-luokituksen käyttöönoton, jonka jälkeen Kuvaustulokset voivat vaikuttaa cFIGO:hon suuremmassa määrin. Kaikille epiteelin munasarjasyöpäpotilaille Ovarian-Reporting and Data System (O-RADS) -pisteet merkitään jokaisessa MRI-tutkimuksessa.

rFIGO:n ja cFIGO:n välinen sopimus arvioidaan, ja jos mahdollista, verrataan pFIGO:han. Siten tutkijat pystyvät validoimaan rFIGO:n kohdunkaulansyövässä cFIGO:lla aina Ib2:een saakka sekä leikkauksella hoidetussa kohdun limakalvon ja epiteelin munasarjasyövässä.

rFIGO:n lisäarvo etäpesäkkeiden arvioinnissa ja hoidon muuttamisessa sekä sädehoidon sivuvaikutusten malli ja ilmaantuvuus arvioidaan potilailla, joiden katsottiin olevan käyttökelvottomia.

Hypoteesit (retrospektiivinen):

1. Kohdunkaulan, kohdun limakalvon ja epiteelin munasarjasyövän rFIGO T -vaiheen ja cFIGO T -vaiheen välinen yhteneväisyysaste on korkea.
2. rFIGO:lla on korkea herkkyys, spesifisyys, tarkkuus ja negatiiviset ja positiiviset ennustusarvot pFIGO:n ennustamiseksi epiteelialatyypin munasarjasyövässä.
3. rFIGO:lla on lisäarvoa etäpesäkkeiden arvioinnissa ja potilaan hoidon muuttamisessa kohdunkaulansyövän vaiheissa >Ib2 sekä endometriumin ja epiteelin munasarjasyöpäpotilailla, joiden katsotaan olevan käyttökelvottomia.

Materiaali ja menetelmät (mahdolliset)

Kaikki kelvolliset potilaat, joilla on äskettäin diagnosoitu kohdunkaulan syöpä vaihe >1a, kohdun limakalvosyöpä tyyppi 2 ja/tai vähintään vaihe 1 tai vahvasti epäilty munasarjasyöpä, jotka on peräkkäin lähetetty Uumajan yliopistollisen sairaalan gynekologis-onkologiselle osastolle kirjallisella suostumuksella. sisällytettiin prospektiiviseen tutkimukseen FDG-PET/CT:n ja FDG-PET/MRI:n diagnostisesta ja prognostisesta arvosta lähtötilanteessa ja hoitovasteen arvioinnissa 3 kuukauden kuluttua. Sädehoidolla hoidetulle kohdunkaulan ja endometriumin syöpää sairastavien potilaiden alaryhmälle tehdään yksi erillinen magneettikuvaus, jossa on omistettu kasvainprotokolla viikon hoidon jälkeen varhaisen vasteen arvioimiseksi.

Potilaiden demografiset tiedot sekä kuukautisten, vaihdevuosien ja pariteetin ikä kerätään tutkimuspopulaation karakterisoimiseksi. Lisäksi epiteelin munasarjasyövän osalta kerätään kasvainmerkkiaineiden syöpäantigeenin (CA)-125 ja CA-19-9 tasot sekä pahanlaatuisuuden riskiindeksi.

FDG-PET/CT suoritetaan kliinisen rutiinin mukaisesti suonensisäisellä FDG-injektiolla 3 megabecquerel (MBq)/kg, 60 minuuttia injektion jälkeen (lisättynä Sharp Inversion Recovery (IR) -rekonstruktioon, jota käytetään vertailuun FDG-PET/MRI), mutta ilman suonensisäistä jodivarjoainetta, koska FDG-PET/MRI tehdään 120 minuuttia saman FDG-injektion jälkeen ja se asetetaan etusijalle gadoliniumpohjaisen varjoaineen antamisessa.

FDG-PET/MRI suunnitellaan standardin kliinisen MRI-protokollan mukaisesti, joka on omistettu kullekin syöpätyypille jäljempänä yksityiskohtaisesti kuvatulla tavalla. Valmisteleva annostus on 2 ml Buscopan 20 mg/ml ja gadoliinipohjaista varjoainetta Dotarem 279,3 mg/ml, 0,2 mg/kg (enintään 20 ml). Jos munuaisten toiminta on heikentynyt (GFR <30 ml/min/1,73 m2), annosta voidaan pienentää 0,1 mg/kg:iin tai tutkimus voidaan tehdä valinnaisesti ilman varjoainetta. Tutkimusajan kokonaiskestoksi on arvioitu noin 40 minuuttia.

Kohdunkaulan syöpä: T2-painotettu (T2W) (sagittaalinen, aksiaalinen, koronaalinen vino, aksiaalinen vino), T1 Dixon all (aksiaalinen), diffuusiopainotettu kuvantaminen (DWI) (b 0-800, aksiaalinen), valinnainen Gd+ T1 Dixon (aksiaalinen) ).

Endometriumin syöpä: T2W (sagitaalinen, aksiaalinen, aksiaalinen vino), T1Dixon all (aksiaalinen vino), DWI (b 0-800, aksiaalinen vino), Gd+T1 Dixon (aksiaalinen vino, sagitaalinen vino).

Munasarjasyöpä: T2W (sagitaalinen, aksiaalinen, koronaaalinen), T1 Dixon all (aksiaalinen), DWI (b 0-800, aksiaalinen), Gd+T1Dixon (aksiaalinen, sagitaalinen).

Kliininen arviointi suoritetaan 3 kuukauden, 6 kuukauden, 1 vuoden ja 5 vuoden kuluttua hoidon aloittamisesta ja kerätään kliinisiä tietoja etenemisvapaasta eloonjäämisestä (PFS, joka määritellään ajaksi hoidon aloittamisesta etenemiseen tai tiettyyn syöpään liittyvään kuolemaan). , kokonaiseloonjäämisaika (OS, määritelty aika hoidon aloittamisesta mistä tahansa syystä johtuvaan kuolemaan) sekä sädehoidon sivuvaikutusten malli ja ilmaantuvuus.

FDG-PET/CT:ssä epäillyn primaarisen kasvaimen patologinen sisäänotto luokitellaan visuaalisesti 1 = sisäänotto < välikarsinatausta, 2 = sisäänotto > välikarsinatausta ja < maksan tausta, 3 = kohtalainen sisäänotto > maksan tausta tai 4 = voimakas sisäänotto > maksan tausta. PET/CT- ja PET/MRI-tutkimuksista primaarisen kasvaimen PET-parametrit kvantifioidaan myös enimmäisstandardoidulla sisäänoton arvolla (SUVmax), keskimääräisellä standardoidulla sisäänoton arvolla (SUVmean), toiminnallisella kasvaimen tilavuudella (FTV) ja kokonaisvaurion glykolyysillä (TLG). Lisäksi molemmille raportoidaan kategorialliset parametrit tuumorin heterogeenisyys, epäillyt radiologiset imusolmukemetastaasid (olemassa tai ei, N1 tai N0) ja kaukaiset etäpesäkkeet (M1 tai M0) PET/CT:lle. Arvioidaan myös CT- ja MRI-parametrien tilavuus, rajaaminen, kontrastin tehostaminen ja diffuusion rajoittaminen sekä kasvaimen heterogeenisyys. rFIGO:n tulkinta raportoidaan sekä PET/MRI:lle että PET/CT:lle.

Kolmen kuukauden arvioinnissa arvioidaan samat kuvantamisparametrit ja analysoidaan jatkuvien parametrien absoluuttiset erot sekä kategoristen parametrien nostaminen tai laskeminen. Sädehoidolla tai kemoterapialla hoidetut potilaat luokitellaan PERCIST-kriteerien mukaan reagoiviin, jotka määritellään täydelliseksi tai osittaiseksi metaboliseksi vasteeksi, ja reagoimattomiin, jotka määritellään stabiiliksi aineenvaihduntasairaudeksi tai eteneväksi aineenvaihduntasairaudeksi (katso viitteet). FDG-PET/MRI:n soveltuvuutta sädehoidon annossuunnittelun ohjaukseen verrataan tavanomaiseen kuvantamispohjaiseen ohjeeseen, joka koskee kasvaimen kokonaistilavuuden (GTV) määrittelyä ja ennusteeroa varhaisen vasteen (kaikki havaittavissa oleva vaste) ryhmän välillä. viikon erillinen MRI-arviointi verrataan vastetta jättäneisiin (stabiili tai etenevä sairaus).

Histopatologisessa analyysissä kirjataan prognostiset tekijät ja soveltuvin osin immunohistokemialliset värjäykset P53:lle, Ki-67:lle, ER:lle, D240:lle ja CD31:lle sekä mikrosatelliittien epästabiiliuden (MSI), rintasyöpäalttiusgeenin (BRCA)-, ja polymeraasi-epsilon (POLE) -mutaatiot ja mahdolliset lisägeenit, jotka ovat kiinnostuneita, suoritetaan.

Tutkimukseen osallistuneille, joilla on kohdun limakalvon syöpä, joille on määrä leikkauttaa vartijasolmukealgoritmilla, epäiltyjen imusolmukkeiden kuvantamisominaisuudet kuvataan visuaalisesti kvantitatiivisen patologisen FDG-PET:n oton perusteella neljän aiemmin mainitun luokan mukaisesti ja PET-parametreina SUVmax, SUVmean, FTV. , TLG ja kasvaimen heterogeenisyys. Myös CT- ja MRI-parametrien koko, muoto, rajaaminen, kontrastin tehostaminen, diffuusiorajoitus ja kasvaimen heterogeenisyys arvioidaan. Imusolmuke, jolla on suurin metabolinen aktiivisuus (SUVmax) valitaan kullekin sairastuneelle imusolmukealueelle: suoliluun ulkoinen, sisäinen suoliluun, yhteinen suoliluun, obturator- ja inframunuaisten paraaortan alue. Lisäksi samat parametrit analysoidaan primaariselle kasvaimelle sen ennustavan imusolmukemetastaasien arvon arvioimiseksi. Mitä tulee histopatologiaan tässä alatutkimuksessa, lähtökohtana kirjataan hematoksyliini-eosiinilasimaalauksista havaitut morfologiset kuviot. Nämä kuviot ohjaavat sitten muita immunohistokemiallisia ja molekyylien analyysejä korostamaan metastaattisissa imusolmukkeissa tapahtuneita muutoksia.

Munasarjasyöpätietoaineistoa varten tutkijat kehittävät koneoppimismenetelmän diagnostisten päätösten tukemiseen ja ennusteen ennustamiseen. Mallintamistietojoukko koostuu erilaisista MRI-tiedoista eri MRI-skannereista ja -protokollasta, joihin on merkitty O-RADS (MRI) ja jotka on saatu PRODIGYN-tutkimuksen edellisen retrospektiivisen osan munasarjasyöpäpotilailta. Vastaavat vertailuaineistot hankitaan ei-munasarjasyöpäpotilaiden (kohdunkaulan ja endometriumin) syöpäpotilaiden kohortista edellä mainitusta retrospektiivisestä tutkimuksesta. Koulutuksen, validoinnin ja testauksen jälkeen tutkijat soveltavat koneoppimismenetelmää O-RADS (MRI) -riskien luokitteluun tulevassa tutkimusaineistossa ja vertaavat koneoppimismenetelmän diagnostista suorituskykyä kahden radiologin kanssa vastaanottimen toimintaominaisuuksien alapuolella. käyrän (AUC-ROC) analyysi perustotuushistopatologialla. Ennustava suorituskyky arvioidaan käyttämällä O-RADS 4- ja 5-leesiomerkintöjä huonon prognostisen lopputuloksen markkereina perustotuuksilla PFS:llä ja käyttöjärjestelmällä.

Hypoteesit (potentiaaliset):

1. FDG-PET/CT- ja FDG-PET/MRI-biomarkkerit voivat ennustaa PFS:n ja OS:n kohdunkaulan, kohdun limakalvon ja epiteelin munasarjasyövässä
2. FDG-PET/CT- ja FDG-PET/MRI-mittareilla hoitovasteen seurannassa on suurempi ennustevaikutus kuin lähtötilanteessa
3. Varhainen kasvainvaste magneettikuvauksessa sädehoidon jälkeen ennustaa paremman ennusteen
4. Varhaiset vastemallit riskiryhmissä voivat ennustaa vakavia haittatapahtumia
5. Kohdunkaulan syövän GTV:n kohderajaus on merkittävästi erilainen FDG-PET/MRI:llä verrattuna paikalliseen standardi-MRI:hen
6. FDG-PET/CT:n ja FDG-PET/MRI:n yhteisymmärrysaste, herkkyys, spesifisyys ja tarkkuus ovat korkeat imusolmukkeiden etäpesäkkeille alueellisissa ja potilaskohtaisesti kohdun limakalvosyövässä.
7. Primaarisen kasvaimen FDG-PET/CT- ja FDG-PET/MRI-kuvantamisominaisuudet voivat ennustaa aggressiivista histologista tyyppiä II, MSI-fenotyyppiä ja imusolmukemetastaasien esiintymistä kohdun limakalvosyövässä
8. FDG-PET/MRI:tä voidaan käyttää erottamaan BRCA-mutatoitunut munasarjasyöpä ei-BRCA-mutatoidusta kasvumallin ja metabolisen aktiivisuuden erojen perusteella.
9. Histopatologinen immuunivaste vartiosolmukkeissa voi ennustaa ennusteen ja korreloida FDG-PET/CT- ja FDG-PET/MRI-biomarkkereiden kanssa kohdun limakalvon syövässä
10. FDG-PET/CT ja FDG-PET/MRI tuovat lisäarvoa vartiosolmukealgoritmiin para-aortan imusolmukkeiden etäpesäkkeiden havaitsemiseksi kohdun limakalvosyövässä.
11. Koneoppimismenetelmä toimii samalla tavalla kuin radiologit O-RADS 1-4:ssä, mutta on huonompi O-RADS 5:ssä