Applicazione della Radiomica basata sulla Risonanza Magnetica Multimodale nella Classificazione Istologica e nella Valutazione Prognostica del Carcinoma Mammario
Applicazione della Radiomica basata su Risonanza Magnetica Multimodale nella Classificazione Istologica e nella Valutazione Prognostica del Cancro al Seno
Oltre alla stadiazione TNM, l'attuale gestione del carcinoma mammario si basa su caratteristiche patologiche convenzionali che classificano la malattia in tre sottotipi molecolari, ciascuno con significative implicazioni prognostiche nella pratica clinica: carcinoma mammario positivo per il recettore 2 del fattore di crescita epidermico umano (HER2), luminale (recettore ormonale-positivo e HER2-negativo) e carcinoma mammario triplo negativo. L'iperespressione o l'amplificazione di HER2 si osserva nel 10-15% dei casi di carcinoma mammario. Questo fenomeno spesso si correla con un comportamento tumorale più aggressivo, pur dimostrando una maggiore responsività alle terapie mirate a HER2. Tuttavia, l'uso di farmaci anti-HER2 altamente efficaci può migliorare significativamente gli esiti di sopravvivenza di questi pazienti. Inoltre, lo stato di espressione di HER2 è cruciale nel determinare la necessità di una terapia mirata. Pertanto, la valutazione preoperatoria dello stato di espressione di HER2 ha importanti implicazioni terapeutiche. Attualmente, i metodi clinici per valutare lo stato di HER2 nel carcinoma mammario prima dell'intervento includono test di immunoistochimica (IHC) e misurazioni di ibridazione in situ a fluorescenza (FISH) eseguite su campioni di biopsia con ago. Tuttavia, queste tecniche di campionamento bioptico hanno limitazioni intrinseche, tra cui il bias di campionamento e l'incapacità di rappresentare pienamente l'eterogeneità intratumorale. Inoltre, la procedura di biopsia può essere scomoda e comporta determinati rischi per i pazienti. L'eterogeneità tumorale si riferisce generalmente alle variazioni nell'angiogenesi, nel metabolismo, nell'espressione genica e in altre caratteristiche biologiche tra i tumori. L'eterogeneità intratumorale (ITH) può manifestarsi come differenze di segnale nelle immagini radiologiche a livello macroscopico. I ricercatori hanno ipotizzato che esistano differenze significative nelle caratteristiche biologiche e nel comportamento tra i carcinomi mammari HER2-positivi (HER2+) e HER2-negativi (HER2-), consentendo di distinguere questi due tipi di tumori identificando specifiche caratteristiche di imaging che riflettono l'ITH.
La risonanza magnetica dinamica con mezzo di contrasto (DCE-MRI) è una modalità di imaging efficace che fornisce informazioni temporali riguardanti la dinamica degli agenti di contrasto nelle lesioni sospette, mantenendo una risoluzione spaziale accettabile. È particolarmente sensibile nel rilevare le lesioni del carcinoma mammario, specialmente quelle nel tessuto mammario denso. La DCE-MRI può riflettere indirettamente la proliferazione vascolare tumorale anomala attraverso le caratteristiche emodinamiche delle lesioni. La radiomica è una tecnologia emergente che coinvolge l'estrazione di caratteristiche quantitative e riproducibili da immagini mediche utilizzando modalità sofisticate ad alto rendimento, spesso difficili da identificare o quantificare visivamente. Queste caratteristiche, che possono essere collegate a specifiche malattie, vengono analizzate utilizzando algoritmi statistici o di machine learning (ML) per creare modelli predittivi per la diagnosi tumorale, la classificazione, la valutazione dell'efficacia e la previsione della prognosi. L'ML presenta due importanti vantaggi rispetto ai modelli statistici tradizionali. L'obiettivo è ridurre il tempo decisionale durante la diagnosi e generalmente ottenere una maggiore accuratezza diagnostica. Come dimostrato nella diagnosi del carcinoma mammario, l'ML può migliorare significativamente la previsione del rischio di cancro identificando pattern complessi in grandi quantità di dati clinici. Nonostante il grande potenziale dell'ML, esso affronta ancora diversi ostacoli nella sua applicazione clinica. Una sfida importante è la mancanza di interpretabilità - molti modelli di ML operano come "scatole nere", rendendo difficile per i clinici comprendere e fidarsi dei loro processi decisionali. Inoltre, le prestazioni del modello dipendono fortemente dalla qualità e dalla rappresentatività dei dati di addestramento. I metodi di ML spesso richiedono set di dati più ampi rispetto agli studi clinici tradizionali.
Pertanto, questo studio mirava a sviluppare un modello di ML basato sulla radiomica che potesse prevedere lo stato di HER2 dei carcinomi mammari in modo non invasivo utilizzando immagini DCE-MRI. Inoltre, è stato impiegato l'algoritmo Shapley Additive Explanation (SHAP) per analizzare il contributo delle variabili incluse nel modello, fornendo preziose intuizioni per formulare piani di trattamento preoperatorio più accurati per i pazienti con carcinoma mammario.
Panoramica dello studio
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni
Intervento / Trattamento
Intervento / Trattamento
Tipo di studio
Tipo di studio
Iscrizione (Stimato)
Iscrizione
Contatti e Sedi
Contatto studio
Contatto studio
- Nome: Hao Xu
- Numero di telefono: 8618328522934
- Email: 378531592@qq.com
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
- Bambino
- Adulto
- Adulto più anziano
Accetta volontari sani
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
Criteri di inclusione:
- Diagnosi istopatologica di cancro al seno mediante patologia chirurgica o bioptica;
- Disponibilità di DCE-MRI entro due settimane prima dell'intervento chirurgico
- Nessun trattamento precedente prima dell'esame DCE-MRI basale.
Criteri di esclusione:
- Diametro longitudinale della lesione inferiore a 5 mm
- Gravi artefatti da movimento
- Dati essenziali mancanti o incompleti
- Trattamento antitumorale prima della risonanza magnetica
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Numero di gruppi/coorti
Coorti e interventi
Gruppo / CoorteGruppo / Coorte |
Intervento / TrattamentoIntervento / Trattamento |
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Cancro al seno
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I pazienti dell'Ospedale 1 sono stati sottoposti a DCE-MRI utilizzando una bobina mammaria a 16 canali su uno scanner MRI 3.0-T (Skyra, Siemens Healthcare, Erlangen, Germania) per il set di addestramento e validazione interna.
Il set di validazione esterna comprendeva pazienti dell'Ospedale 2 (GE Signa HDxt, dotato di una bobina mammaria a matrice in fase dedicata a 7 canali) e dell'Ospedale 3 (Ingenia, Philips, Amsterdam, Paesi Bassi, anch'esso dotato di una bobina mammaria a matrice in fase dedicata a 7 canali)
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Sono stati inclusi pazienti con carcinoma mammario confermato patologicamente che hanno subito DCE-MRI. Sono state estratte caratteristiche radiomiche e sono stati utilizzati sette algoritmi di apprendimento automatico per costruire il modello predittivo. L'AUC ha servito come metrica di valutazione.
Lasso di tempo: Dall'arruolamento fino alla fine del trattamento a 8 settimane
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L'AUC ha rappresentato la metrica di valutazione primaria per identificare il modello ottimale.
È stata condotta una valutazione completa del modello, che includeva AUC, accuratezza, sensibilità, specificità
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Dall'arruolamento fino alla fine del trattamento a 8 settimane
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Punteggio F1
Lasso di tempo: Dall'arruolamento fino alla fine del trattamento a 8 settimane
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Punteggio F1, con validazione su una coorte indipendente.
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Dall'arruolamento fino alla fine del trattamento a 8 settimane
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Misure di risultato secondarie
Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Lasso di tempo |
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diagnosi istopatologica di cancro al seno mediante patologia chirurgica o bioptica
Lasso di tempo: Dal momento dell'arruolamento fino al termine del trattamento a 8 settimane
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Dal momento dell'arruolamento fino al termine del trattamento a 8 settimane
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Altre misure di risultato
Altre misure di risultato
Misura del risultato |
Lasso di tempo |
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Per indagare la correlazione tra caratteristiche biologiche e radiomiche, abbiamo confrontato le differenze nelle caratteristiche radiomiche selezionate da SHAP tra diversi indici Ki67 e stati dei recettori ormonali
Lasso di tempo: Dall'arruolamento fino al termine del trattamento a 8 settimane
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Dall'arruolamento fino al termine del trattamento a 8 settimane
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Sponsor
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Inizio studio (Stimato)
Inizio studio
Completamento primario (Stimato)
Completamento primario
Completamento dello studio (Stimato)
Completamento dello studio
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Primo inviato
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Primo Inserito
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Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento pubblicato
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Ultimo verificato
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Termini relativi a questo studio
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
Altri numeri di identificazione dello studio
- SCCSMC-01-2024-119
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