PET/MR-radiomics voor de diagnose van borstkanker

Doeleinden en achtergrond introductie:

Borstkanker is de meest voorkomende maligniteit bij vrouwen in ons land (rapport kankerregistratie 2013, Health Promotion Administration). MRI is een nauwkeurigere beeldvormingsmodaliteit voor de diagnose van borstlaesies, monitoring van de respons op de behandeling en lokale stadiëring dan vergeleken met mammografie en echografie. ¹⁸ F-FDG PET zou ook worden gebruikt voor de diagnose van borstkanker, stadiëring en voorspelling van de respons op de behandeling. We interpreteren de bovengenoemde beeldvormingsmodaliteiten meestal door kwalitatieve methoden voor besluitvorming. In de afgelopen jaren is het concept van "Radiomics" in opkomst. Radiomics is een proces waarbij beelden (beeldvormende fenotypes) worden omgezet in kwantitatieve gegevens voor daaropvolgende datamining om de besluitvorming voor patiëntenzorg te verbeteren, om het patiëntenbeheer aan te passen, dat is de zogenaamde precisiegeneeskunde. Radiomics wordt toegepast voor de diagnostische, prognostische en voorspellende doeleinden van ziekten. Er zijn twee hoofdbenaderingen van radiomics: ten eerste de semantische benadering, die het gebruikelijke radiologische lexicon gebruikt dat is afgeleid van interessegebieden; ten tweede is de agnostische benadering hogere orde, wiskundig berekende gegevens die zijn afgeleid van beelden in plaats van het veelgebruikte lexicon van radiologen. MRI en PET kunnen worden gebruikt in borstonderzoeken. Hybride PET/MR is een machine waarmee de PET en MRI op dezelfde tafel in hetzelfde tijdslot kunnen worden uitgevoerd, daarom kunnen de beeldvormingsgegevens van MRI en PET bij hetzelfde onderzoek worden verkregen, met minder stralingsdosis, betrouwbaardere laesie mapping dan afzonderlijke onderzoeken van PET/CT en MRI.

Materiaal en methoden:

Er zijn in totaal 120 patiënten die graag in de studie zouden willen worden opgenomen. Onze studie is om semantische en agnostische kenmerken van radiomics door hybride PET/MR te gebruiken voor:

1. De pre-operatieve borstkankerpatiënten (zonder neoadjuvante chemotherapie vóór de operatie): om de associatie van PET/MR-beeldvormingsgegevens met moleculaire subtypes, celproliferatie (Ki-67), tumoragressiviteit (per histologische graad) te onderzoeken.
2. De patiënten die neoadjuvante chemotherapie (NAC) zullen krijgen: PET/MR-onderzoek zal 3 keer worden uitgevoerd: pre-MAC (onderzoek 1), PET/MR na 1e dosis NAC (onderzoek 2) en PET/MR na 3e of 4e NAC (studie 3). We zullen het voorspellende vermogen van PET/MR-beeldvormingsgegevens voor NAC-respons onderzoeken. En we gaan onderzoeken welke parameters bij welke reeks onderzoeken meer voorspellend zijn voor de uiteindelijke NAC-respons. Daarom kunnen we het NAC-regime zo vroeg mogelijk aanpassen.
3. De hierboven genoemde borstkankerpatiënten: we zullen de associatie onderzoeken van PET/MR-radiomics-gegevens met de waarschijnlijkheid van metastase of risico op recidieven en overleving.
4. We zullen ook onderzoeken of de BD en BPE (gemeten op MRI) geassocieerd zijn met moleculaire subtypes, histologische graad en klinische uitkomst, risico op metastasen en langetermijnoverleving van borstkankerpatiënten voor de studiedeelnemers.

Gegevensanalyse:

1. Voor de borstkankerpatiënten die rechtstreeks naar een chirurgische behandeling gaan: we zullen de associatie analyseren van MRI- en PET-semantische radiomics-kenmerken (inclusief DCE MRI, DWI/ADC, CEST, MRS en SUVmax, MTV, TLG) en agnostische radiomics (textuur) kenmerken met moleculaire subtypen, proliferatie-index (Ki-67), histologietype en graden, en tumorgrootte, lymfeklierstatus. En we zullen ook onderzoeken of de semantische of agnostische/textuuranalyse, of een combinatie van beide, voorspellend kan zijn voor de factoren die verband houden met de klinische uitkomst (dat wil zeggen moleculair subtype, Ki-67, histologietype en graad, grootte, LN-status).

2. Voor de patiënten die NAC zullen krijgen: Zoals eerder vermeld, is elke deelnemer ontworpen om drie onderzoeken te ondergaan:

   Studie 1- pre-NAC PET/MR; Studie 2 - eerste follow-up PET/MR wordt uitgevoerd na de eerste dosis NAC; Studie 3, tweede follow-up PET/MR wordt uitgevoerd na de derde of vierde dosis van de NAC. Het NAC-protocol is voornamelijk op antracycline gebaseerd, gevolgd door een op taxaan gebaseerd regime voor in totaal 6-8 cycli.

3. Voor follow-up op de lange termijn: de 5-jaarsoverleving van elke studiedeelnemer zal worden verkregen en we zullen de associatie onderzoeken van alle bovengenoemde PET- of MRI-gerelateerde radiomicsparameters met algehele overleving, ziektevrije overleving door het Cox-model met proportionele risico's . Kaplan-Meier-analyse voor overlevingscurven en vergelijking van overleving door log-ranktest zullen ook worden geschat.
4. De associatie van BPE en borstdensiteit (BD) met resultaat op lange termijn:
5. De statistische analyse wordt uitgevoerd door Stata 13 (Stata Corp., College Station, Texas, VS) en SAS 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC, VS). Een P-waarde <0,05 wordt als statistische significantie beschouwd.