PET/MR-radiomik för bröstcancerdiagnostik

Syfte och bakgrundsintroduktion:

Bröstcancer är den vanligaste maligniteten hos kvinnor i vårt land (cancerregisterrapport 2013, Health Promotion Administration). MRT är en mer exakt avbildningsmodalitet för diagnos av bröstskador, övervakning av behandlingssvar och lokal stadieindelning än jämfört med mammografi och ultraljud. ¹⁸ F-FDG PET rapporterades också användas för diagnos av bröstcancer, stadieindelning och förutsägelse av behandlingssvar. Vi brukar tolka ovannämnda avbildningsmodaliteter med kvalitativa metoder för beslutsfattande. På senare år växer begreppet "Radiomics" fram. Radiomik är en process som involverar omvandling av bilder (avbildningsfenotyper) till kvantitativa data för efterföljande datautvinning för att förbättra beslutsfattandet för patientvård, för att anpassa patienthanteringen, det vill säga så kallad precisionsmedicin. Radiomik används för diagnostiska, prognostiska och prediktiva syften av sjukdomar. Det finns två huvudsakliga tillvägagångssätt för radiomik: För det första det semantiska tillvägagångssättet, som använder det vanliga radiologiska lexikonet som härrör från områden av intresse; för det andra är det agnostiska tillvägagångssättet av högre ordning, matematiskt beräknade data som härrör från bilder istället för det vanliga radiologernas lexikon. MRT och PET kan användas i bröstradiomikstudier. Hybrid PET/MR är en maskin där PET och MRI kan utföras på samma bord vid samma tidslucka, därför kan avbildningsdata för MRI och PET erhållas vid samma undersökning, med mindre stråldos, mer tillförlitlig lesion kartläggning än separata undersökningar av PET/CT och MRI.

Material och metoder:

Det finns totalt 120 patienter som vill inkluderas i studien. Vår studie är att använda semantiska och agnostiska egenskaper hos radiomik med hybrid PET/MR för:

1. De preoperativa bröstcancerpatienterna (utan neoadjuvant kemoterapi före operation): att undersöka sambandet mellan PET/MR-avbildningsdata med molekylära subtyper, cellproliferation (Ki-67), tumöraggressivitet (efter histologisk grad).
2. Patienterna som kommer att få neoadjuvant kemoterapi (NAC): PET/MR-studie kommer att utföras i 3 gånger: pre-MAC (studie 1), PET/MR efter 1:a dosen av NAC (studie 2) och PET/MR efter 3:e resp. 4:e NAC (studie 3). Vi kommer att undersöka den prediktiva förmågan hos PET/MR-avbildningsdata för NAC-svar. Och vi kommer att undersöka vilka parametrar vid vilken serie av undersökningar som är mer förutsägande för det slutliga NAC-svaret. Därför kan vi justera NAC-regimen så tidigt som möjligt.
3. Bröstcancerpatienterna som nämns ovan: vi kommer att undersöka sambandet mellan PET/MR-radiomikdata med sannolikheten för metastasering eller risk för återfall och överlevnad.
4. Vi kommer också att undersöka om BD och BPE (mätt på MRT) är associerade med molekylära subtyper, histologisk grad och kliniskt utfall, risk för metastaser och långtidsöverlevnad av bröstcancerpatienter för studiedeltagarna.

Dataanalys:

1. För bröstcancerpatienter som kommer att gå direkt till kirurgisk behandling: Vi kommer att analysera sambandet mellan MRI och PET semantisk radiomik egenskaper (inklusive DCE MRI, DWI/ADC, CEST, MRS och SUVmax, MTV, TLG) och agnostisk radiomik (textur) egenskaper med molekylära subtyper, proliferationsindex (Ki-67), histologityp och grader, och tumörstorlek, lymfkörtelstatus. Och vi kommer också att undersöka om den semantiska eller agnostiska/texturanalysen, eller kombinationen av båda kan förutsäga de faktorer som är associerade med kliniskt utfall (det vill säga molekylär subtyp, Ki-67, histologityp och grad, storlek, LN-status).

2. För patienterna som kommer att få NAC: Som nämnts tidigare är varje deltagare utformad för att genomgå tre undersökningar:

   Studie 1- pre-NAC PET/MR; Studie 2 - första uppföljnings-PET/MR utförs efter första dosen av NAC; Studie 3, andra uppföljningen PET/MR utförs efter tredje eller fjärde dosen av NAC. NAC-protokollet är huvudsakligen antracyklinbaserat följt av taxanbaserad regim under totalt 6-8 cykler.

3. För långsiktig uppföljning: 5-årsöverlevnaden för varje studiedeltagare kommer att erhållas, och vi kommer att undersöka sambandet mellan alla tidigare nämnda PET- eller MRI-relaterade radiomikparametrar med total överlevnad, sjukdomsfri överlevnad enligt Cox proportional hazards-modell . Kaplan-Meier analys för överlevnadskurvor och jämförelse av överlevnad med log-rank test kommer också att uppskattas.
4. Sambandet mellan BPE och bröstdensitet (BD) med långsiktiga resultat:
5. Den statistiska analysen kommer att utföras av Stata 13 (Stata Corp., College Station, Texas, USA) och SAS 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). Ett P-värde <0,05 kommer att betraktas som statistisk signifikans.