ARFI, VisR en DDAI Ultrasound voor het verbeteren van de discriminatie van kwaadaardige en niet-reagerende borstkanker

Het primaire doel van borstkankerscreening is het identificeren van kanker in een vroeg stadium, of precancereuze laesies, op een moment voordat de symptomen opduiken en wanneer behandeling waarschijnlijk tot genezing zal leiden. Screening is nuttig wanneer het progressie van de ziekte naar metastase en/of overlijden voorkomt, maar nadelige effecten voor patiënten (en onnodige medische kosten) kunnen het gevolg zijn van valse positieven en het niet-onderscheiden van massa's die niet op behandeling zullen reageren. De gevoeligheid van digitale mammografie, de huidige screeningstandaard in de VS, ligt tussen 0,40 en 0,85, met een positief voorspellende waarde van 0,31. De gevoeligheid wordt verhoogd door mammografie uit te breiden met MRI en B-Mode echografie, maar het aantal fout-positieve uitslagen kan ook toenemen3. Er bestaat een vitale behoefte aan een screeningtechnologie die een hoge gevoeligheid en specificiteit vertoont voor de detectie van kanker met vroege identificatie van niet-reagerende massa's.

Aan deze dringende behoefte zou kunnen worden voldaan door gebruik te maken van nieuwe beeldvormende biomarkers. In het bijzonder zijn de mechanische eigenschappen van borstweefsel gebruikt voor het opsporen van kanker, waarbij zowel de elasticiteit als de viscositeit zijn aangetoond voor het onderscheiden van kwaadaardige van goedaardige laesies. Verder is aangetoond dat weefselanisotropie correleert met het resultaat van de kernbiopsie en de tumorgraad, waarbij grote kankers significant meer anisotroop zijn dan kleine kankers. Belangrijk is dat hoewel zowel MRI als echografie kunnen worden gebruikt om deze biomarkers te meten, de kosteneffectiviteit en het gemak van implementatie van echografie het een efficiënt platform maken om na te streven.

Het langetermijndoel van dit onderzoeksprogramma is de ontwikkeling van een nieuw hulpmiddel voor borstonderzoek op basis van echografie ter verbetering van mammografie. Als een cruciale eerste stap om dit doel te bereiken, is het primaire doel van het voorgestelde onderzoek om in vivo de diagnostische relevantie van van ultrageluid afgeleide metrieken voor stijfheid, elasticiteit, viscositeit en anisotropie te evalueren. Deze biomarkers zullen worden gemeten met behulp van nieuwe, niet-invasieve echografietechnologieën die in ontwikkeling zijn in het laboratorium van Dr. Gallippi: 1) Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI)-echografie voor het onderzoeken van weefselstijfheid, 2) Viscoelastic Response (VisR)-echografie voor het beoordelen van weefselelasticiteit en viscositeit, en 3) Dynamic Displacement Anisotropy Imaging (DDAI) voor het meten van weefselanisotropie. Deze technologieën zijn eerder gedemonstreerd voor het afbakenen van atherosclerose, spierdystrofie en nierdisfunctie.

A.1.2.Vermeld de onderzoeksvraag(en) (d.w.z. specifieke onderzoeksdoelen en/of hypothesen).

De onderzoekers veronderstellen dat stijfheid, elasticiteit, viscositeit en anisotropie afkomstig van ultrageluid correleren met de maligniteit van de laesie en de respons op de behandeling. Om deze hypothese te testen, zullen ze de volgende specifieke doelstellingen nastreven:

Doel #1: Kwantificeer het vermogen van ultrageluid-afgeleide stijfheid, elasticiteit, viscositeit en anisotropie om maligniteiten te detecteren. ARFI-, VisR- en DDAI-beeldvorming zal worden uitgevoerd op verdachte borstlaesies bij 40 vrouwen met BIRADS-4a-, 4b-, 4c- of -5-beoordelingen. De diagnostische nauwkeurigheid van beeldvormingsstatistieken zal worden geanalyseerd, met maligniteit bevestigd door histologie als uitkomst.

Doel #2: Kwantificeer het vermogen van ultrageluid-afgeleide stijfheid, elasticiteit, viscositeit en anisotropie om een ​​positieve respons op de behandeling te voorspellen. ARFI-, VisR- en DDAI-beeldvorming zal serieel worden uitgevoerd - eens in de vier weken in de loop van neoadjuvante chemotherapie (NAC) - op kwaadaardige borstlaesies bij 40 vrouwen. Veranderingen in resultaatstatistieken in de loop van de tijd zullen worden gecorreleerd met de algehele vermindering van de tumorgrootte (diameter en gebied). Het vermogen van ultrasone meetgegevens om een ​​positieve respons op de behandeling te voorspellen, zal worden onderzocht. Een positieve respons op de behandeling zal worden bepaald volgens de richtlijnen voor responsevaluatie bij solide tumoren (RECIST).