PET/MR-radiomikser for brystkreftdiagnose

Formål og bakgrunnsintroduksjon:

Brystkreft er den vanligste maligniteten hos kvinner i vårt land (kreftregisterrapport 2013, Health Promotion Administration). MR er en mer nøyaktig avbildningsmodalitet for diagnose av brystlesjon, overvåking av behandlingsrespons og lokal iscenesettelse enn sammenlignet med mammografi og ultralyd. ¹⁸ F-FDG PET ble også rapportert å bli brukt til brystkreftdiagnose, iscenesettelse og prediksjon av behandlingsrespons. Vi tolker vanligvis de nevnte avbildningsmodalitetene ved hjelp av kvalitative metoder for beslutningstaking. De siste årene har konseptet «Radiomics» dukket opp. Radiomik er en prosess som involverer konvertering av bilder (bildefenotyper) til kvantitative data for påfølgende datautvinning for å forbedre beslutningstaking for pasientbehandling, for å justere pasientbehandlingen, det vil si såkalt presisjonsmedisin. Radiomiks brukes for diagnostiske, prognostiske og prediktive formål for sykdommer. Det er to hovedtilnærminger til radiomik: For det første den semantiske tilnærmingen, som bruker det vanlige radiologiske leksikonet avledet fra områder av interesse; for det andre er den agnostiske tilnærmingen høyere ordens matematisk beregnede data hentet fra bilder i stedet for det vanlig brukte radiologens leksikon. MR og PET kan brukes i brystradiomikalier. Hybrid PET/MR er en maskin som PET og MR kan utføres på samme bord i samme tidsluke, derfor kan bildedataene til MR og PET oppnås ved samme undersøkelse, med mindre stråledosering, mer pålitelig lesjon kartlegging enn separate undersøkelser av PET/CT og MR.

Materialer og metoder:

Det er totalt 120 pasienter som ønsker å bli inkludert i studien. Vår studie er å bruke semantiske og agnostiske trekk ved radiomikser ved hybrid PET/MR for:

1. De preoperative brystkreftpasientene (uten neoadjuvant kjemoterapi før operasjon): å undersøke sammenhengen mellom PET/MR-avbildningsdata med molekylære subtyper, celleproliferasjon (Ki-67), tumoraggressivitet (etter histologisk grad).
2. Pasientene som skal få neoadjuvant kjemoterapi (NAC): PET/MR-studie vil bli utført i 3 ganger: pre-MAC (studie 1), PET/MR etter 1. dose NAC (studie 2), og PET/MR etter 3. eller 4. NAC (studie 3). Vi vil undersøke prediksjonsevnen til PET/MR-bildedata for NAC-respons. Og vi vil undersøke hvilke parametere ved hvilke serier av undersøkelser som er mer prediktive for den endelige NAC-responsen. Derfor kan vi justere NAC-regimet så tidlig som mulig.
3. Brystkreftpasientene nevnt ovenfor: vi vil undersøke sammenhengen mellom PET/MR-radiomiksdata med sannsynligheten for metastasering eller risiko for residiv og overlevelse.
4. Vi vil også undersøke om BD og BPE (målt på MR) er assosiert med molekylære subtyper, histologisk karakter og klinisk utfall, risiko for metastaser og langsiktig overlevelse av brystkreftpasienter for studiedeltakerne.

Dataanalyse:

1. For brystkreftpasientene som skal gå direkte til kirurgisk behandling: Vi vil analysere sammenhengen mellom MR- og PET-semantiske radiomikrofunksjoner (inkludert DCE MRI, DWI/ADC, CEST, MRS og SUVmax, MTV, TLG) og agnostisk radiomiks (tekstur) funksjoner med molekylære subtyper, proliferasjonsindeks (Ki-67), histologitype og karakterer, og tumorstørrelse, lymfeknutestatus. Og vi vil også undersøke om den semantiske eller agnostiske/teksturanalysen, eller kombinasjonen av begge kan være prediktiv for faktorene assosiert med klinisk utfall (det vil si molekylær subtype, Ki-67, histologitype og -grad, størrelse, LN-status).

2. For pasientene som skal motta NAC: Som nevnt tidligere, er hver deltaker designet for å gjennomgå tre undersøkelser:

   Studie 1- pre-NAC PET/MR; Studie 2 - første oppfølging av PET/MR utføres etter første dose NAC; Studie 3, andre oppfølging PET/MR utføres etter tredje eller fjerde dose av NAC. NAC-protokollen er hovedsakelig antracyklinbasert etterfulgt av taxanbasert regime i totalt 6-8 sykluser.

3. For langtidsoppfølging: 5-årsoverlevelsen til hver studiedeltaker vil bli oppnådd, og vi vil undersøke assosiasjonen mellom alle nevnte PET- eller MR-relaterte radiomikroparametere med total overlevelse, sykdomsfri overlevelse ved Cox proporsjonal hazards-modell . Kaplan-Meier analyse for overlevelseskurver og sammenligning av overlevelse ved log-rank test vil også bli estimert.
4. Sammenhengen mellom BPE og brysttetthet (BD) med langsiktig resultat:
5. Den statistiske analysen vil bli utført av Stata 13 (Stata Corp., College Station, Texas, USA) og SAS 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). En P-verdi <0,05 vil bli sett på som statistisk signifikans.