Obrazowanie ultrasonograficzne i fotoakustyczne tkanki guza okrężnicy i odbytnicy

Badacze hipotezują, że współrejestrowane fotoakustyczne urządzenie endtorektalne ultradźwiękowe może znacznie zmniejszyć niepotrzebne operacje u pacjentów z rakiem odbytnicy z całkowitą odpowiedzią kliniczną przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej czułości w identyfikowaniu osób z rakiem resztkowym. Proponowana nowa technika obrazowania w połączeniu z algorytmami głębokiego uczenia się zapewni narzędzie obrazowania w czasie rzeczywistym, które pomoże chirurgom w przewidywaniu reakcji leczenia neoadiuwantowego pacjentów z rakiem odbytnicy. Takie narzędzie zapewni wrażliwy kontrast naczyniowy i %SO2 w celu identyfikacji pełnych odpowiedzi, tym samym pomagając chirurgom w znacznie poprawie wrażliwości i swoistości w zaleceń chirurgicznych. Badanie 1) rygorystycznie potwierdzi technikę w grupie pacjentów z LARC, którzy przejdą chirurgiczną resekcję odbytnicy na podstawie SOC, oraz 2) zbadają potencjał techniki w ocenie grupy pacjentów z LARC poprzez przebieg leczenia neoadjuwantowego i In i In Nadzór po leczeniu. Pomyślne zakończenie projektu spowoduje nowe narzędzie do obrazowania, które może znacznie poprawić SoC poprzez zmniejszenie niepotrzebnej operacji bez uszczerbku dla wyników związanych z rakiem, a tym samym obniżenie kosztów zachorowalności i opieki zdrowotnej.

W tym badaniu badacze będą rekrutować pacjentów z rakiem odbytnicy, którzy ukończyli terapię neoadiuwantową i przejdą operację lub leczenie nieoperacyjne. Zatrudnionych zostanie około 86 pacjentów. Pierwsza grupa 30 pacjentów zostanie wykorzystana do wyszkolenia/walidacji algorytmów identyfikacji, a druga grupa 56 pacjentów zostanie wykorzystana jako kohorta testowa. Kwalifikujący się pacjenci będą obejmować pacjentów z rakiem odbytnicy, którzy otrzymali terapię neoadjuwantową i uznano, że mają niekompletną lub nieokreśloną odpowiedź na podstawie standardowej endoskopii i obrazowania osiowego z rezonansem magnetycznym. Pam/USA zostaną wykonane przed ich operacją.

Po początkowym szkoleniu chirurg badania oceni zmianę jako PAM/US Non-CCR lub PAM/US CCR w czasie obrazowania PAM/US. Radiolog badawczy, zaślepiony odczytem chirurga, oceni również zmianę na podstawie MRI. PAM/US-CNN zapewnia narzędzie obrazowania w czasie rzeczywistym, które pomaga zespołowi czytelnika w diagnozie. Patologiczne wyniki pacjentów zostaną ocenione na podstawie oceny regresji guza na podstawie standardowej oceny patologicznej. Czułość i swoistość zespołu czytelnika wspomaganego przez PAM/US-CNN zostaną uzyskane z kohorty testowej pacjentów.

Jako część eksploracyjnej tego badania zostanie wybrana podgrupa kwalifikujących się pacjentów do trzech seryjnych badań obrazowania: przy wstępnym obróbce, w połowie leczenia (po zakończeniu tygodnia promieniowania, a następnie 2 miesięcy chemioterapii) oraz na leczeniu Wniosek (po tygodniu promieniowania, a następnie 4 miesiące chemioterapii). Na zakończenie leczenia osoby uznane za resztkowy guz za pomocą standardowych metod klinicznych (~ 65%) przejdą do operacji. W przypadku pozostałych 35% pacjentów, bez dowodów na aktywną chorobę, zostanie rozpoczęta nadzór. Dla tych pacjentów badania obrazowania seryjnej będą wykonywane co sześć miesięcy (skoordynowane ze standardowymi badaniami). Pacjenci uznani za nawrotu ulegną operacji.

Po ukończeniu każdego zapisanego pacjenta lub dwóch lat nadzoru, uczestnicy zostaną podzieleni na dwie grupy: grupy A (ci, którzy przeszli operację) i grupę B (te leczone wyłącznie nieoperacyjnym nadzorem). Jako główny wynik grupa A pokaże dokładność obrazowania fotoakustycznego. Jako wynik wtórny grupa A ujawni, w jaki sposób naczyń naczynia guza i %SO2 zmieniają się w czasie, co może zapewnić nowy wgląd w to, jak kompletna reakcja reaguje inaczej niż pacjentów bez PCR i jak PAM/USA mogą uchwycić te wcześniejsze zmiany. Badacze będą kontynuować wyniki SOC w układzie klinicznym i korelują wyniki PAM/US podczas 2-letniego nadzoru z pięcioletnim przeżyciem wolnym od choroby.

Aby zidentyfikować każdego pacjenta jako kompletny lub niezupełny respondent, badacze przeanalizują zdjęcia fotoakustyczne wszystkich 40 pacjentów z zespołem czytelników wspomaganych przez algorytmy głębokiego uczenia się opracowane wcześniej w badaniu. Te pomiary ilościowe, a także wszelkie jakościowe lokalne naczyniowe i %SO2 zmiany i zmiany morfologiczne w USA, będą rejestrowane w każdym punkcie czasowym. Standardowe MRI i endoskopowe obrazy zostaną niezależnie zebrane i analizowane.

W ramach ostatniej części tego badania badacze badają wzorce zmian naczyniowych po leczeniu i %SO2 podczas leczenia przedoperacyjnego i seryjnego nadzoru. Angiogeneza nowotworu w raku jelita grubego została dobrze zbadana przy użyciu gęstości mikronaczynia (MVD) jako markera zastępczego. Podczas gdy wysoki poziom MVD i naczyniowego czynnika wzrostu śródbłonka (VEGF) znacznie przewiduje słabe przeżycie, niewiele wiadomo na temat dynamiki zmian naczyniowych i %SO2 oraz mechanizmów neowaskularyzacji po chemioradimieniu.

Badacze zaobserwowali, że złoża nowotworowe powracają z onkologicznie przerwanych wzorów mikronaczyniowych do wysoce regularnej architektury typowej dla normalnej odbytnicy, w której wystąpił PCR, chociaż mechanizm ten nie jest dobrze zrozumiany. Natomiast regiony heterogeniczne i często z niedoborem mikronaczyniowym stwierdzono konsekwentnie w złożach nowotworowych z resztkowym rakiem po zakończeniu leczenia. To nowatorskie urządzenie obrazowe może służyć jako nowa platforma do badania dynamiki zmian naczyniowych i %SO2 podczas terapii i po terapii oraz do oceny potencjalnego nawrotu raka odbytnicy wcześnie. Oprócz badań obrazowania PAM/US, chirurg wykona biopsje w środkowym regionie i krawędzie złoża nowotworowego przed leczeniem, po zakończeniu leczenia (jeśli nie jest operacja) i w punkcie ponownego wystąpienia guza. W przypadku pacjentów z chirurgią zostaną zastosowane próbki chirurgiczne. W szczególności ekspresja MVD i VEGF będzie oceniana na podstawie barwienia immunohistochemicznego i oba będą ilościowo skorelowane z ustaleniami PAM/US w centrum złoża nowotworowego i na krawędziach guza. Wyniki pomogą badaczom zrozumieć, w jaki sposób zmiany naczyniowe podczas leczenia i przy nawrotu są skorelowane z wyników obrazowania.