ARFI, VisR és DDAI ultrahang a rosszindulatú és nem reagáló emlőrák megkülönböztetésének javítására

Az emlőrákszűrés elsődleges célja a korai stádiumú rák vagy a rákmegelőző elváltozások azonosítása a tünetek megjelenése előtt, és amikor a kezelés valószínűleg gyógyulást eredményez. A szűrés akkor előnyös, ha megakadályozza a betegség áttétképződését és/vagy halálát, de a betegeket érintő káros hatások (és szükségtelen orvosi költségek) a hamis pozitív eredményekből és a kezelésre nem reagáló tömegek megkülönböztetéséből eredhetnek. A digitális mammográfia, az Egyesült Államokban jelenleg alkalmazott szűrési szabvány érzékenysége 0,40 és 0,85 közötti tartományban van, pozitív prediktív értéke 0,31. Az érzékenységet növeli a mammográfia MRI-vel és B-módú ultrahanggal történő kiegészítése, de a hamis pozitív arány is növekedhet3. Létfontosságú szükség van egy olyan szűrési technológiára, amely nagy érzékenységet és specifitást mutat a rák kimutatására, a nem reagáló tömegek korai azonosításával.

Ezt a sürgető igényt új képalkotó biomarkerek kiaknázásával lehetne kielégíteni. Pontosabban, az emlőszövet mechanikai tulajdonságait használták a rák kimutatására, mind a rugalmasságot, mind a viszkozitást kimutatták a rosszindulatú és a jóindulatú elváltozások megkülönböztetésére. Ezenkívül kimutatták, hogy a szöveti anizotrópia korrelál a magbiopszia eredményével és a tumor fokozatával, a nagy rákok lényegesen anizotrópabbak, mint a kis rákok. Fontos, hogy bár az MRI és az ultrahang is használható ezeknek a biomarkereknek a mérésére, az ultrahang költséghatékonysága és könnyű kivitelezése hatékony platformot jelent a kutatáshoz.

Ennek a kutatási programnak a hosszú távú célja egy új, ultrahang alapú emlőszűrő eszköz kifejlesztése a mammográfia fokozására. E cél elérése felé tett első kritikus lépésként a javasolt kutatás elsődleges célja az ultrahangból származó merevség, rugalmasság, viszkozitás és anizotrópia metrikák diagnosztikai relevanciájának in vivo értékelése. Ezeket a biomarkereket a Dr. Gallippi laboratóriumában fejlesztés alatt álló új, noninvazív ultrahangtechnológiák segítségével fogják mérni: 1) Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) ultrahang a szöveti merevség lekérdezésére, 2) Viscoelastic Response (VisR) ultrahang a szövetek rugalmasságának, valamint viszkózásának felmérésére. 3) Dinamikus elmozdulásos anizotrópia képalkotás (DDAI) a szöveti anizotrópia mérésére. Ezeket a technológiákat korábban már bizonyították az érelmeszesedés, az izomdisztrófia és a veseműködési zavarok körülhatárolására.

A.1.2. Adja meg a kutatási kérdést (azaz konkrét vizsgálati célokat és/vagy hipotéziseket).

A kutatók azt feltételezik, hogy az ultrahangból származó merevség, rugalmasság, viszkozitás és anizotrópia összefüggést mutat a lézió rosszindulatú daganatával és a kezelésre adott válaszlépésekkel. Ennek a hipotézisnek a teszteléséhez a következő konkrét célokat követik:

1. cél: Az ultrahangból származó merevség, rugalmasság, viszkozitás és anizotrópia képességének számszerűsítése a rosszindulatú daganatok kimutatására. 40 BIRADS-4a, 4b, 4c vagy -5 besorolású nőnél ARFI, VisR és DDAI képalkotást végeznek a gyanús mellelváltozásokon. A képalkotó metrikák diagnosztikai pontosságát elemzik, és a rosszindulatú daganatot szövettani vizsgálattal igazolják.

2. cél: Számszerűsítse az ultrahang-eredetű merevség, rugalmasság, viszkozitás és anizotrópia képességét a kezelésre adott pozitív válasz előrejelzésére. Az ARFI, VisR és DDAI képalkotást sorozatosan - négyhetente egyszer - a neoadjuváns kemoterápia (NAC) során - 40 nő rosszindulatú emlőelváltozásain végzik el. A kimeneti mutatók időbeli változásai összefüggésben állnak a daganat méretének (átmérő és terület) általános csökkenésével. Megvizsgálják, hogy az ultrahangos mérőszámok képesek-e előre jelezni a kezelésre adott pozitív választ. A kezelésre adott pozitív választ a szilárd daganatok válaszértékelési kritériumai (RECIST) irányelvei szerint határozzák meg.