Radiomika PET/MR w diagnostyce raka piersi

Cele i wprowadzenie w tle:

Rak piersi jest najczęstszym nowotworem złośliwym u kobiet w naszym kraju (raport rejestru nowotworów z 2013 r., Health Promotion Administration). MRI jest dokładniejszą metodą obrazowania w diagnostyce zmian w piersiach, monitorowaniu odpowiedzi na leczenie i lokalnej ocenie zaawansowania w porównaniu z mammografią i ultrasonografią. ¹⁸ Zgłoszono, że F-FDG PET jest również stosowany do diagnozowania raka piersi, określania stopnia zaawansowania i przewidywania odpowiedzi na leczenie. Zwykle interpretujemy wyżej wymienione modalności obrazowania jakościowymi metodami podejmowania decyzji. W ostatnich latach pojawia się koncepcja „radiomiki”. Radiomika to proces polegający na konwersji obrazów (fenotypów obrazowych) na dane ilościowe w celu późniejszej eksploracji danych w celu usprawnienia podejmowania decyzji dotyczących opieki nad pacjentem, dostosowania postępowania z pacjentem, czyli tzw. medycyny precyzyjnej. Radiomika jest stosowana do celów diagnostycznych, prognostycznych i predykcyjnych chorób. Istnieją dwa główne podejścia do radiomiki: po pierwsze, podejście semantyczne, które wykorzystuje zwykły leksykon radiologiczny wywodzący się z interesujących regionów; po drugie, podejście agnostyczne to dane wyższego rzędu, obliczone matematycznie, pochodzące z obrazów zamiast z powszechnie używanego leksykonu radiologów. MRI i PET mogą być stosowane w badaniach radiomicznych piersi. Hybrydowy PET/MR to maszyna, dzięki której PET i MRI można wykonać na tym samym stole w tym samym przedziale czasowym, dlatego dane obrazowania MRI i PET można uzyskać podczas tego samego badania, przy mniejszej dawce promieniowania, bardziej wiarygodnej zmianie mapowanie niż osobne badania PET/CT i MRI.

Materiał i metody:

W badaniu chce wziąć udział łącznie 120 pacjentów. Nasze badanie ma na celu wykorzystanie semantycznych i agnostycznych cech radiomiki za pomocą hybrydowego PET/MR do:

1. Pacjenci z rakiem piersi przed operacją (bez chemioterapii neoadiuwantowej przed operacją): w celu zbadania związku danych obrazowania PET/MR z podtypami molekularnymi, proliferacją komórek (Ki-67), agresywnością nowotworu (według stopnia złośliwości histologicznej).
2. Pacjenci, którzy otrzymają chemioterapię neoadjuwantową (NAC): Badanie PET/MR zostanie wykonane 3 razy: pre-MAC (badanie 1), PET/MR po 1. dawce NAC (badanie 2) oraz PET/MR po 3. lub 4. NAC (badanie 3). Zbadamy zdolność predykcyjną danych obrazowania PET/MR dla odpowiedzi NAC. Zbadamy również, które parametry, przy których seriach badań są bardziej predykcyjne dla ostatecznej odpowiedzi NAC. Dlatego możemy dostosować schemat NAC tak wcześnie, jak to możliwe.
3. Wspomniane powyżej pacjentki z rakiem piersi: zbadamy związek danych radiomicznych PET/MR z prawdopodobieństwem przerzutów lub ryzykiem nawrotu i przeżycia.
4. Zbadamy również, czy BD i BPE (mierzone w MRI) są związane z podtypami molekularnymi, stopniem histologicznym i wynikiem klinicznym, ryzykiem przerzutów i długoterminowym przeżyciem pacjentek z rakiem piersi dla uczestników badania.

Analiza danych:

1. Dla pacjentek z rakiem piersi, które trafią bezpośrednio do leczenia chirurgicznego: Przeanalizujemy powiązania cech radiomiki semantycznej MRI i PET (w tym DCE MRI, DWI/ADC, CEST, MRS i SUVmax, MTV, TLG) i radiomiki agnostycznej (tekstura) cechy z podtypami molekularnymi, wskaźnikiem proliferacji (Ki-67), typem i stopniem histologicznym oraz wielkością guza, stanem węzłów chłonnych. Zbadamy również, czy analiza semantyczna lub agnostyczna/konsystencja lub kombinacja obu może przewidywać czynniki związane z wynikiem klinicznym (tj. podtyp molekularny, Ki-67, typ i stopień histologiczny, rozmiar, status LN).

2. Dla pacjentów, którzy otrzymają NAC: Jak wspomniano wcześniej, każdy uczestnik ma przejść trzy badania:

   Badanie 1 – pre-NAC PET/MR; Badanie 2 – pierwsza kontrolna PET/MR wykonywana po pierwszej dawce NAC; Badanie 3, druga kontrola PET/MR jest wykonywana po trzeciej lub czwartej dawce NAC. Protokół NAC opiera się głównie na antracyklinie, a następnie na schemacie opartym na taksanie przez łącznie 6-8 cykli.

3. W przypadku długoterminowej obserwacji: Otrzymamy 5-letnie przeżycie każdego uczestnika badania i zbadamy związek wszystkich wyżej wymienionych parametrów radiomicznych związanych z PET lub MRI z całkowitym przeżyciem, przeżyciem wolnym od choroby za pomocą modelu proporcjonalnego hazardu Coxa . Oszacowana zostanie również analiza Kaplana-Meiera dla krzywych przeżycia i porównanie przeżycia za pomocą testu log-rank.
4. Związek BPE i gęstości piersi (BD) z długoterminowymi wynikami:
5. Analiza statystyczna zostanie przeprowadzona przez firmę Stata 13 (Stata Corp., College Station, Teksas, USA) i SAS 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, Karolina Północna, USA). Wartość P <0,05 będzie uważana za istotność statystyczną.