Echografie en fotoakoestische beeldvorming van colon- en rectumtumorweefsel

De onderzoekers veronderstellen dat een mede-geregistreerd foto-akoestisch echografie-endorectale apparaat aanzienlijk onnodige operaties bij rectumkankerpatiënten met volledige klinische respons kan verminderen met behoud van een hoge gevoeligheid bij het identificeren van mensen met resterende kanker. De voorgestelde nieuwe beeldvormingstechniek in combinatie met diepleren-algoritmen zal een realtime beeldvormingstool bieden om chirurgen te helpen bij het voorspellen van de neoadjuvante behandelingsrespons van rectumkankerpatiënten. Een dergelijke tool biedt gevoelig vasculair en %SO2 -contrast voor het identificeren van volledige reacties, waardoor chirurgen worden geholpen bij het aanzienlijk verbeteren van de gevoeligheid en specificiteit in chirurgie -aanbevelingen. De studie zal 1) de techniek rigoureus valideren bij een groep LARC -patiënten die chirurgische resectie van hun rectum zullen ondergaan op basis van de SOC, en 2) het potentieel van de techniek onderzoeken bij het beoordelen van een groep LARC -patiënten door het verloop van neoadjuvante behandeling en in Surveillance na de behandeling. Succesvolle voltooiing van het project zal resulteren in een nieuw beeldvormingsinstrument dat de SOC aanzienlijk kan verbeteren door onnodige chirurgie te verminderen zonder in gevaar te komen met kankergerelateerde resultaten en daardoor de morbiditeit en de gezondheidszorg te verlagen.

In deze studie zullen de onderzoekers patiënten met rectumkanker werven die neoadjuvante therapie hebben voltooid en een operatie of niet -operatief beheer zullen ondergaan. Ongeveer 86 patiënten worden aangeworven. De eerste groep van 30 patiënten zal worden gebruikt om identificatie -algoritmen te trainen/valideren, en de tweede groep van 56 patiënten zal worden gebruikt als het testcohort. In aanmerking komende patiënten omvatten patiënten met rectumkanker die neoadjuvante therapie hebben ontvangen en werden geacht onvolledige of indeterminante respons te hebben op basis van standaard endoscopie en axiale beeldvorming met magnetische resonantie. Pam/US zal worden uitgevoerd vóór hun operatie.

Na de initiële training zal de studiechirurg de laesie beoordelen als PAM/US-niet-CCR of PAM/US CCR op het moment van PAM/US-beeldvorming. De onderzoeksradioloog, verblind van de lees van de chirurg, zal ook de laesie beoordelen op basis van MRI. PAM/US-CNN's bieden een realtime beeldvormingstool om het lezerteam te helpen bij de diagnose. De pathologische resultaten van de patiënten zullen worden beoordeeld op basis van tumorregressiescore door standaard pathologische evaluatie. De gevoeligheid en specificiteit van het lezer-team bijgestaan ​​door PAM/US-CNN's zal worden verkregen uit het testcohort van patiënten.

Als een verkennend onderdeel van deze studie zal een subset van in aanmerking komende patiënten worden geselecteerd om drie seriële beeldvormingsonderzoeken te ondergaan: bij voorbehandeling, halverwege de behandeling (na voltooiing van een week van straling gevolgd door 2 maanden chemotherapie) en bij behandeling Conclusie (na een week van straling gevolgd door 4 maanden chemotherapie). Bij de conclusie van de behandeling zullen degenen die geacht worden resterende tumor te hebben met standaard klinische methoden (~ 65%) doorgaan tot een operatie. Voor de resterende 35% van de patiënten, zonder aanwijzingen voor actieve ziekte, zal er toezicht worden gestart. Voor deze patiënten zullen seriële beeldvormingsonderzoeken om de zes maanden worden uitgevoerd (gecoördineerd met standaardonderzoeken). Patiënten die worden geacht een herhaling te ondergaan, zullen een operatie ondergaan.

Zodra elke ingeschreven patiënt een operatie of twee jaar toezicht heeft voltooid, zullen de deelnemers worden verdeeld in twee groepen: groep A (degenen die een operatie ondergingen) en groep B (die uitsluitend behandeld met niet -operatieve toezicht). Als het primaire resultaat zal groep A de nauwkeurigheid van foto -akoestische beeldvorming aantonen. Als een secundaire uitkomst zal groep A onthullen hoe de tumorvasculatuur en %SO2 in de loop van de tijd verandert, wat een nieuw inzicht kan geven in hoe complete respons patiënten anders reageren dan niet-PCR-patiënten en hoe PAM/US deze eerdere veranderingen kan vastleggen. De onderzoekers zullen hun SOC-resultaten in het klinische systeem volgen en hun PAM/US-resultaten correleren tijdens de 2-jarige toezicht met hun vijfjarige ziektevrije overleving.

Om elke patiënt te identificeren als een complete of niet-complete responder, zullen de onderzoekers foto-akoestische afbeeldingen van alle 40 patiënten serieel analyseren met het lezer-team bijgestaan ​​door de diepe leeralgoritmen die eerder in het onderzoek zijn ontwikkeld. Deze kwantitatieve maatregelen, evenals elk kwalitatief lokaal vaatstelsel en %SO2 -veranderingen en Amerikaanse morfologische veranderingen, zullen op elk tijdstip worden geregistreerd. Standaard MRI- en endoscopische afbeeldingen worden onafhankelijk verzameld en geanalyseerd.

Als laatste deel van deze studie zullen de onderzoekers patronen van vasculaire vasculaire na de behandeling en %SO2-veranderingen verkennen tijdens preoperatieve behandeling en seriële surveillance. Tumorangiogenese bij colorectale kanker is goed bestudeerd met behulp van microvaatdichtheid (MVD) als een surrogaatmarkering. Hoewel hoge niveaus van MVD en vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) significant een slechte overleving voorspellen, is er weinig bekend over de dynamiek van vasculaire en %SO2 -veranderingen en de mechanismen van neovascularisatie na chemoradiatie.

De onderzoekers hebben waargenomen dat tumorbedden worden teruggekeerd van oncologisch verstoorde microvasculaire patronen naar zeer reguliere architectuur die typisch is voor het normale rectum waar PCR heeft plaatsgevonden, hoewel dit mechanisme niet goed wordt begrepen. Daarentegen zijn heterogene en vaak microvasculaire-deficiënte gebieden consistent gevonden in tumorbedden met resterende kanker bij voltooiing van de behandeling. Dit nieuwe beeldvormingsapparaat zou kunnen dienen als een nieuw platform voor het onderzoeken van de dynamiek van vasculaire en %SO2 -veranderingen tijdens en na therapie en voor het vroegtijdig beoordelen van potentiële recidief van rectumkanker. Naast PAM/US -beeldvormingsstudies zal de chirurg biopsieën uitvoeren in de centrale regio en de randen van het tumorbed vóór de behandeling, bij de voltooiing van de behandeling (indien geen operatie) en op het punt van herhaling van tumor. Voor patiënten met een operatie zullen chirurgische monsters worden gebruikt. In het bijzonder zal MVD en VEGF -expressie worden beoordeeld door immunohistochemische kleuring, en beide zullen kwantitatief gecorreleerd zijn met PAM/US -bevindingen in het midden van het tumorbed en aan de tumorranden. De resultaten zullen de onderzoekers helpen begrijpen hoe vasculatuur verandert tijdens de behandeling en bij recidief zijn gecorreleerd met beeldvormende bevindingen.