Impatto clinico dell'elastografia EUS Istogrammi di deformazione media (SH) e miglioramento del picco di contrasto nelle masse pancreatiche focali e nei linfonodi (ADVEUS)

1. Contesto L'ecografia endoscopica (EUS) è ​​una tecnica di grande impatto clinico nelle malattie dell'apparato digerente, determinando un cambiamento nella diagnosi e nella gestione di oltre la metà dei pazienti esaminati [1]. I recenti progressi nelle tecniche EUS-FNA, ma anche lo sviluppo dell'elastografia EUS in tempo reale e del mezzo di contrasto, hanno consentito una migliore caratterizzazione delle masse pancreatiche focali, con possibili implicazioni nella gestione dei pazienti con EUS-FNA negativa e un forte sospetto di malignità.

1.a Elastografia L'elastografia è una recente metodica ecografica utilizzata per la ricostruzione in tempo reale della distribuzione dell'elasticità tissutale [2]. Il metodo consente il calcolo del modulo di elasticità, mostrando di conseguenza le differenze nei modelli di durezza dei tessuti che sono determinate dalle malattie. L'uso principale previsto è quello di differenziare tra lesioni focali benigne e maligne in base al ceppo significativamente più piccolo di quest'ultimo [3]. L'elastografia di seconda generazione introduce il rapporto di deformazione (SR) e l'istogramma di deformazione (SH) come misurazioni parametriche riproducibili che recuperano valori numerici in tempo reale, aggiungendo possibilità di quantificazione alla tecnica [4]. L'elastografia tipicamente stima la deformazione assiale (lungo la direzione di insonificazione/compressione) analizzando i segnali ultrasonici ottenuti con sistemi ecografici standard - vengono confrontati i segnali RF restituiti dalle strutture tissutali prima e dopo una leggera compressione (circa 1%) [5]. L'elastografia tissutale può essere facilmente eseguita con sonde convenzionali, comprese le sonde EUS lineari utilizzate per l'esame del pancreas e/o dei linfonodi. Il calcolo della distribuzione dell'elasticità dei tessuti viene eseguito in tempo reale sotto compressione a mano libera e i risultati dell'esame sono rappresentati come immagini a colori sovrapposte trasparenti sovrapposte alle immagini B-mode convenzionali in scala di grigi [6]. Pertanto, questo metodo consente la caratterizzazione di molti tumori, poiché sono più rigidi dei tessuti normali. L'elastografia ecografica è stata precedentemente utilizzata per la diagnosi di tumori non digestivi e digestivi: lesioni mammarie [7], cancro alla prostata [8], noduli tiroidei [9], tumori del retto [10]. Per quanto riguarda la diagnosi delle masse focali pancreatiche, alcuni autori non sono stati in grado di distinguere tra tumori maligni e tumori benigni o pancreatiti croniche [11], mentre altri hanno ottenuto buoni risultati, soprattutto quando si utilizzano mezzi di valutazione assistiti dal computer come l'analisi dell'istogramma della tonalità [12] e l'analisi neurale artificiale [12] reti [13]. Più recentemente, il coinvolgimento linfonodale di diversi tumori è stato determinato con successo utilizzando questo metodo: esofago [14], carcinoma a cellule squamose orali [15], carcinoma mammario [16].

Poiché le immagini e i filmati dell'elastografia rappresentano un output di tipo qualitativo che comporta un'interpretazione soggettiva da parte dell'esaminatore, il bias umano è sempre suscettibile di interferire con i risultati e le diagnosi, a causa di errori di percezione del colore, artefatti in movimento o possibili bias di selezione indotti dall'analisi di immagini fisse. Sono stati sviluppati mezzi semiquantitativi più oggettivi e assistiti da computer per interpretare i risultati, ma questi hanno lo svantaggio di essere laboriosi e di utilizzare software di terze parti che non possono essere utilizzati in tempo reale [17]. L'elastografia di seconda generazione introduce il rapporto di deformazione (SR) e l'istogramma di deformazione (SH) come due misurazioni riproducibili che recuperano valori numerici in tempo reale, riducendo così notevolmente la distorsione umana senza la necessità di software di terze parti [4]. SR calcola la deformazione relativa tra due regioni di interesse (ROI) (normale e patologica). SH misura i valori di deformazione delle aree elementari all'interno di una ROI e suddivide l'intervallo di misurazione in intervalli; se il valore di deformazione di un elemento cade in un intervallo, la sua area iniziale normalizzata dall'area superficiale totale iniziale viene aggiunta al totale parziale di quell'intervallo; i valori totali di ciascun intervallo vengono utilizzati per produrre un grafico e un valore medio. Sia SR che SH sono già stati utilizzati in vivo per masse pancreatiche o linfonodi, con risultati promettenti [18].

1. b I mezzi di contrasto a ultrasuoni in combinazione con tecniche di imaging specifiche per mezzo di contrasto sono sempre più accettati nell'uso clinico per l'imaging diagnostico [19]. Lo studio del pancreas è una nuova e promettente applicazione dell'ecografia con mezzo di contrasto (CE-US), compresa l'ecografia endoscopica con mezzo di contrasto (CE-EUS). La tecnica non è indicata per migliorare il rilevamento delle lesioni pancreatiche, ma per migliorare la delineazione e la diagnosi differenziale delle lesioni pancreatiche [20-23]. Uno degli agenti di contrasto contenenti gas fluoro utilizzati in CE-US e CE-EUS è Sonovue®, che consiste in bolle di esafluoruro di zolfo (SF6) stabilizzate con fosfolipidi [24]. Sonovue® è isotonico, stabile e resistente alla pressione, con una viscosità simile al sangue. Non si diffonde nel compartimento extravascolare rimanendo all'interno dei vasi sanguigni fino a quando il gas non si dissolve e viene eliminato nell'aria espirata (agente di contrasto del pool sanguigno) [25]. Il profilo di sicurezza di SonoVue ha mostrato un'incidenza molto bassa di effetti collaterali; non è nefrotossico e l'incidenza di grave ipersensibilità è simile ad altri agenti di contrasto per risonanza magnetica. Inoltre, Sono-Vue è approvato per l'uso clinico nei paesi dell'UE. L'afflusso di sangue al pancreas è interamente arterioso, rendendo fattibili e prontamente disponibili esami con mezzo di contrasto. Sulla base delle linee guida e delle raccomandazioni della European Federation Societies of Ultrasound in Medicine and Biology, aggiornate nel 2008, sono state definite due fasi per CE-US e CE-EUS del pancreas: una fase precoce/arteriosa (a partire da 10 a 30 secondi) e una una fase venosa/tardiva (da 30 a 120 secondi) [19].

   Distinguere l'adenocarcinoma pancreatico da altre masse pancreatiche rimane una sfida con le attuali tecniche di imaging [22-27]. La specificità della discriminazione tra lesioni pancreatiche focali benigne e maligne è risultata essere del 93,3% utilizzando l'EUS con mezzo di contrasto Power Doppler (PD-CE-EUS) rispetto all'83,3% dell'EUS convenzionale [26]. L'aspetto ipovascolare delle lesioni sotto PD-CE-EUS sembrava altamente sensibile e specifico (superiore al 90%) per l'adenocarcinoma in diversi studi pubblicati [22-27]. Durante gli esami PD-CE-EUS la frequenza ultrasonica restituita al trasduttore è la stessa di quella trasmessa, ma il metodo è associato ad artefatti derivanti da flusso turbolento (flash e overpainting) [28]. Al CE-EUS, l'adenocarcinoma duttale è tipicamente ipopotenziato rispetto al tessuto pancreatico adiacente in tutte le fasi [19]. Inoltre, la dimensione e i margini della lesione sono meglio visualizzati, così come la relazione con le arterie e le vene peripancreatiche. È stato riportato che le lesioni focali nella pancreatite cronica hanno caratteristiche simili o iperenhancement rispetto al normale parenchima pancreatico [19].

   Tecniche EUS armoniche dedicate con contrasto potenziato (basate su un basso indice meccanico) sono recentemente disponibili nei nuovi sistemi EUS. Le frequenze armoniche restituite durante CEH-EUS sono diverse da quelle trasmesse dal trasduttore e sono il risultato di oscillazioni non lineari delle microbolle [24]. L'immagine ottenuta è una somma del segnale creato dalla distorsione delle microbolle e del segnale derivato dal tessuto. Ciò può essere ottimizzato utilizzando un IM basso, che consente la minima distruzione delle bolle e la completa "sottrazione" del segnale derivato dal tessuto, ottenendo una valutazione continua in tempo reale ad alta risoluzione della microvascolarizzazione durante il periodo di assorbimento del mezzo di contrasto (imaging della perfusione in tempo reale). 29-31]. La CEH-EUS consente una localizzazione più precisa delle strutture vascolari all'interno del parenchima e delle anomalie focali, con una migliore delineazione delle lesioni pancreatiche rispetto alla EUS, specialmente nei casi in cui l'aria o il grasso causano artefatti e una visualizzazione insufficiente del parenchima pancreatico. Uno studio pilota iniziale ha descritto una tecnica sperimentale di CEH-EUS basata su un prototipo lineare di ambito EUS, un indice meccanico basso (0,08 - 0,25) e un agente di contrasto di seconda generazione (Sono-Vue), che ha consentito la visualizzazione della fase arteriosa precoce e miglioramento della fase parenchimale tardiva del pancreas [32]. Un altro studio pilota ha dimostrato sia immagini continue in tempo reale di vasi finemente ramificati del pancreas sia immagini intermittenti di perfusione parenchimale omogenea, utilizzando un prototipo di ambito EUS radiale, un indice meccanico basso (0,4) e un agente di contrasto di seconda generazione (Sono-Vue) [33]. Diversi altri gruppi di ricerca hanno già riportato la fattibilità di CEH-EUS con basso indice meccanico [34-36]. La sensibilità, la specificità e l'accuratezza per la diagnosi di adenocarcinoma pancreatico erano dell'88%, 89% e 88,5% in uno studio [34] e dell'80%, 91,7% e 86% nell'altro studio [33]. Tuttavia, i dati sono ancora limitati e sarebbe certamente necessario uno studio prospettico, multicentrico in cieco.

   Il protocollo di studio si basa su un approccio semi-quantitativo multicentrico dei dati di elastografia EUS in combinazione con EUS con mezzo di contrasto, consistente nella misurazione di SR e SH per masse pancreatiche focali e linfonodi, nonché diversi parametri di CE-EUS basati sull'analisi della curva di intensità del tempo (TIC). Occorre tenere in considerazione una serie di parametri, in quanto le ROI vengono ancora selezionate manualmente dall'utente. Lo scopo dello studio è stabilire un algoritmo diagnostico basato su EUS in pazienti con masse e linfonodi pancreatici, con citopatologia negativa o inconcludente dopo EUS-FNA, sulla base di risultati precedentemente pubblicati e cut-off di elastografia e contrasto. L'algoritmo proposto di utilizzo sequenziale dell'elastografia in tempo reale, seguito da EUS con mezzo di contrasto potrebbe essere un buon strumento clinico per aiutare a selezionare i pazienti con possibile adenocarcinoma pancreatico o linfonodi maligni, nel contesto di pazienti con risultati EUS-FNA negativi.

2. Obiettivi dello studio Lo scopo dello studio è valutare i parametri quantitativi dell'elastografia e del mezzo di contrasto durante gli esami EUS delle masse pancreatiche focali e dei linfonodi, standardizzare un algoritmo per il loro utilizzo e differenziare di conseguenza le masse pancreatiche benigne da quelle maligne e valutare i linfonodi coinvolgimento in un disegno prospettico multicentrico.

3. Pazienti e metodi Il disegno dello studio è prospettico, in cieco e multicentrico, confrontando i risultati dell'elastografia ecografica endoscopica (EG-EUS) e del mezzo di contrasto (CE-EUS) per la caratterizzazione delle masse pancreatiche focali e dei linfonodi mediante misurazioni parametriche, in confronto con il gold standard rappresentato dalla patologia.

   Lo studio sarà eseguito con l'approvazione del consiglio istituzionale (comitato etico) di ogni centro. Il protocollo completo dello studio e i centri partecipanti saranno caricati su ClinicalTrials.gov, il registro delle sperimentazioni cliniche sostenute a livello federale e privato condotte negli Stati Uniti e in tutto il mondo.

   Criterio di inclusione

   • Pazienti con diagnosi di masse tumorali pancreatiche solide, con conferma citologica/istologica
   • Sono ammissibili i pazienti con o senza sospetto coinvolgimento linfonodale
   • Età da 18 a 90 anni, uomini o donne
   • Consenso informato firmato per biopsia EG-EUS, CE-EUS e FNA Criteri di esclusione
   • Pregresso trattamento chirurgico con intento curativo o chemio-radioterapia
   • Pazienti con diagnosi di tumori produttori di mucina, tumori cistici pancreatici, ecc.

4. Raccolta dati

   • Dati anagrafici (nome, cognome, età, data del ricovero, SSN, diagnosi al ricovero)

5. Prove di imaging

   • Tutti i pazienti con sospetto di masse pancreatiche o linfonodi dovrebbero essere sottoposti a EUS, con EG-EUS sequenziale e CE-EUS

   • EUS con FNA ed elastografia guidati da EUS

     • Il protocollo di EUS con EUS-FNA dovrebbe includere strumenti EUS lineari con esami completi del pancreas.
     • Verranno descritte le caratteristiche del tumore (ecogenicità, ecostruttura, dimensioni) e la presenza/assenza di segnali power Doppler.
     • L'EUS-FNA verrà eseguita in tutte le masse pancreatiche con almeno tre passaggi
     • Tutti gli esaminatori dovrebbero essere accecati per i risultati della patologia

   • Procedura EG-EUS:

     • L'EUS-EG verrà eseguito durante i consueti esami EUS, con due filmati di 10 secondi registrati sull'HDD incorporato per ridurre al minimo la variabilità e aumentare la ripetibilità dell'acquisizione.
     • Verrà utilizzata un'immagine a due pannelli con la consueta immagine EUS convenzionale in scala di grigi B-mode sul lato destro e con l'immagine elastografia sul lato sinistro. Gli stessi parametri saranno impostati in tutti i sistemi utilizzati: e-dynamic range 2, persistence 3, ecc.
     • La regione di interesse per EUS-EG sarà preferibilmente maggiore della massa focale (circa 50%-50%), in modo da includere le strutture circostanti. Se la massa focale è maggiore di 3 cm, parte della massa sarà inclusa nella ROI, così come le strutture circostanti (preferibilmente evitando vasi di grandi dimensioni). Verrà evitato un ROI molto elevato per i calcoli dell'elastografia a causa della comparsa di artefatti laterali.
     • In tutti i centri verranno utilizzate le seguenti preimpostazioni: elastografia mappa colori 1, rifiuto frame 2, rifiuto rumore 2, persistenza 3, rabbia dinamica 4, smoothing 2, blend 50%.
     • Saranno misurati SR e SH; con tre misurazioni effettuate e registrate sull'HDD incorporato. Per SR, l'area di riferimento dovrebbe essere posizionata allo stesso livello della lesione, se possibile.

   • Procedura CE-EUS:

     • Verrà utilizzata un'immagine a due pannelli con la consueta immagine EUS convenzionale in scala di grigi B-mode sul lato destro e con l'immagine armonica di contrasto sul lato sinistro, secondo preset prestabiliti.
     • Il punto di partenza del timer sarà considerato il momento dell'iniezione endovenosa di contrasto (Sonovue 4,8 ml).
     • CE-EUS verrà eseguito durante i normali esami EUS, con l'intero filmato (T0-T120s) registrato sull'HDD incorporato del sistema ecografico, per un'analisi successiva.
     • Verrà utilizzata una procedura a basso indice meccanico (modalità di imaging armonico a contrasto dinamico a banda larga), con un indice meccanico di 0,2 e potenze corrispondenti.
     • In tutti i centri verranno utilizzate le seguenti preimpostazioni: modalità di contrasto dCHI-W, WPI-R/P (risoluzione/penetrazione per strutture superficiali vs profonde), indice meccanico (variabile a partire da 0,1, preferito 0,2), scala di grigi MI (0,03), mappa dei grigi 4, AGC 0, filtro R C, persistenza 2, gamma dinamica 50, colore B 21, levigatura 3, curva gamma lineare.
     • Al fine di ridurre al minimo i pregiudizi umani, tutta la post-elaborazione e l'analisi al computer dei film digitali saranno eseguite all'interno del Centro IT di coordinamento, con tutti i programmatori e gli statistici all'oscuro dei dati clinici, di imaging e patologici.
     • L'analisi offline delle curve di intensità del tempo verrà eseguita utilizzando Vue-Box, che fornisce i seguenti parametri quantitativi: Peak Enhancement (PE), Wash-in Area Under the Curve (Wi-AUC), Rise Time (RT), mean Tempo di transito (mTT), tempo di picco (TTP), velocità di lavaggio (WiR) e indice di perfusione di lavaggio (WiPI). Il software fornisce anche valori referenziati (espressi in percentuale), allineando l'insieme dei valori della ROI tumorale a quelli parenchimali.

6. Diagnosi finale

   • Una diagnosi citologica positiva sarà presa come prova definitiva di malignità della massa pancreatica o del linfonodo. Le diagnosi ottenute da EUS-FNA saranno ulteriormente verificate mediante intervento chirurgico o durante un follow-up clinico di almeno 6 mesi.
   • La diagnosi di pancreatite cronica si baserà sulle informazioni cliniche (storia di abuso di alcol, precedente diagnosi di pancreatite cronica o diabete mellito), nonché su una combinazione di metodi di imaging (ecografia, TC ed EUS). Almeno quattro criteri di pancreatite cronica durante EUS saranno presi in considerazione per la diagnosi positiva. La diagnosi di pancreatite pseudotumorale cronica o linfonodi benigni sarà sempre confermata dalla chirurgia o da un follow-up di almeno sei mesi utilizzato per escludere la malignità nei pazienti che non saranno operati.
   • Campioni patologici ottenuti da duodeno-pancreatectomie o pancreatectomie caudali eseguite con intento curativo, così come frammenti microistologici ottenuti mediante biopsia EUS-FNA saranno processati mediante inclusione in paraffina con colorazioni usuali (ematossilina-eosina), con successiva immunoistochimica al discrezionalità dei patologi dei centri partecipanti al fine di escludere tumori neuroendocrini/metastasi pancreatiche.
   • I pazienti saranno seguiti per almeno sei mesi attraverso esame clinico, esami biologici ed ecografia transaddominale, eventualmente con ripetizione TC/EUS spirale dopo sei mesi.

7. analisi statistica

   • Statistiche descrittive

     • Tutti i risultati saranno espressi come media ± deviazione standard (DS). Le differenze tra i pazienti con carcinoma pancreatico e pancreatite cronica saranno eseguite mediante il t-test a due campioni (due campioni indipendenti). Poiché questo metodo parametrico fa ipotesi sulla normalità e varianze simili, inizialmente eseguiremo entrambi i test di normalità di Kolmogorov-Smirnov e Shapiro-Wilk W e verificheremo l'uguaglianza delle varianze ipotizzate con il test F. Nel caso del test t a due campioni, eseguiremo anche l'alternativa non parametrica data dal test U di Mann-Whitney, poiché in alcuni casi può offrire anche un potere maggiore per rifiutare l'ipotesi nulla rispetto al test t .
     • Poiché con più di due gruppi di osservazioni è molto meglio utilizzare un'unica analisi che ci consenta di esaminare tutti i dati nello stesso tempo, eseguiremo anche il metodo dell'analisi della varianza unidirezionale (ANOVA) con la stessa linea di base ipotesi. Un valore p inferiore a 0,05 sarà considerato statisticamente significativo.
   • La sensibilità, la specificità, il valore predittivo positivo, il valore predittivo negativo e l'accuratezza di EG-EUS e CE-EUS saranno determinati rispetto alla diagnosi finale. Inoltre, la sensibilità, la specificità, il valore predittivo positivo, il valore predittivo negativo e l'accuratezza per il sottogruppo di pazienti con EUS-FNA negativo e una diagnosi positiva di malignità durante il successivo follow-up saranno calcolati separatamente.

8. Analisi di potenza

   • Il numero stimato di pazienti inclusi è di almeno 210, sulla base di almeno 10 centri con almeno 20 pazienti ciascuno, che saranno arruolati in un periodo di 12 mesi. L'analisi della potenza si basava sul seguente presupposto: per utilizzare il potente test t per campioni indipendenti, una dimensione del campione pari a 105 pazienti in ciascun gruppo è sufficiente per fornire una potenza statistica del 95% per rilevare una differenza del 5% in media, per un errore di tipo I alfa = 0,05 e la deviazione standard della popolazione = 10%.
   • La differenza nella media si basava su dati precedentemente pubblicati che riportano un'accuratezza di circa l'80-85% per EUS-FNA e del 90% per EG-EUS e/o CE-EUS.