Krooninen sairaus

tiivistelmä

tavoite

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli että prospektiivisesti arvioimaan mahdollisuuksia seurannan hoitovaste kemoterapia potilailla, joilla on ei-pienisoluinen keuhkosyöpä käyttämällä funktionaalisia diffuusio karttojen (FMDS).

Materiaalit ja menetelmät

tutkimus hyväksyi kantonien tutkimus eettinen komitea ja tietoisen kirjallisen suostumuksen saatiin kaikista potilaista. Yhdeksän potilasta (keski-ikä = 66 vuotta; vaihteluväli 53-76 vuotta, 5 narttua, 4 urosta) kokonaiskäyttöaste 13 vaurioita olivat mukana. Kuvaus suoritettiin kahden viikon ennen aloittamista kemoterapiaa ja yhdellä, kahdella, ja kuuden viikon kuluttua aloittamisesta kemoterapiaa. Imaging sisältyy hengitysteiden laukeavan diffuusio-painotettu sekvenssin mukaan lukien kolme b-kertoimet (100, 600, ja 800 s /mm

2). Hoitovaste määritelty muutos kasvain läpimitaltaan tietokonetomografia (CT) kahden solunsalpaajahoitojaksoa. Muutokset näennäinen diffuusiokerroin (ADC) on per-vaurion perusteella ja prosenttiosuudet vokselifantomeita huomattavasti lisääntynyt tai vähentynyt ADC on FMDS analysoitiin toistettujen mittausten varianssianalyysillä (ANOVA). Muutokset kasvaimen koon käytettiin kovariaattina tutkia kykyä ADC ja FDM parametrit ennustaa hoitovastetta.

Tulokset

Toistuva ANOVA osoitti, että osuus vokseleiden lisääntynyt ADC on FMDS ( p = 0,002) sekä keskimääräinen ADC lisäys (p = 0,011) olivat merkittävästi korkeammat hyvä vaste on suuri kasvaimen koon pienentyminen CT.

Johtopäätös

tulokset osoittavat, että prosenttiosuus voxels on huomattavasti lisätty ADC on FMDS näyttäisi olevan lupaava biomarkkereiden varhaiseen ennustamiseen hoitovaste potilailla, joilla on ei-pienisoluinen keuhkosyöpä. Toisin keskiarvoista, tämä lähestymistapa mahdollistaa paikkatietojen heterogeenisyys hoitovaste on ratkaistava.

Citation: Reischauer C, Froehlich JM, Pless M, Binkert CA, Koh DM, Gutzeitin A (2014) Varhainen hoitovaste Ei-pienisoluinen keuhkosyöpä Potilaat käyttäminen Diffusion-painotettu Imaging ja toiminnallinen Diffusion kartat – Esitutkimus. PLoS ONE 9 (10): e108052. doi: 10,1371 /journal.pone.0108052

Editor: Andreas-Claudius Hoffmann, Länsi-Saksan Cancer Center, Saksa

vastaanotettu: 05 toukokuu 2014; Hyväksytty: 02 elokuu 2014; Julkaistu: 07 lokakuu 2014

Copyright: © 2014 Reischauer et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Data Saatavuus: Tällä kirjoittajat vahvistavat, että kaikki tiedot taustalla olevat havainnot ovat täysin saatavilla rajoituksetta. Tiedot ovat saatavilla Dryadi Digital Repository: https://dx.doi.org/10.5061/dryad.50v83.

Rahoitus: Kirjoittajat eivät tuki ja rahoitus raportoida.

Kilpailevat edut: kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

vastaus syöpälääkkeiden ei-pienisoluinen keuhkosyöpä on yleensä arvioidaan kasvaimen kutistuminen on tietokonetomografia (CT) kahden solunsalpaajahoitojaksoa yhteisymmärryksessä vasteen arviointiperusteet kiinteitä kasvaimia (RECIST) [1]. Novel chemotherapies sekä uusia hoitomuotoja kehitettäessä viedään vähitellen, siis uudet biomarkkerit, jotka sallivat varhaisen hoidon seuranta ja ennustaminen hoitovasteen perusteltua, jotta hoito voidaan muuttaa nopeammin, välttäen tarpeettomia haittavaikutuksilta hoidon tehottomuus ja tekee syöpähoitoihin lisää kustannustehokas.

Diffusion painotettu imaging (DWI) on lupaava keino arvioida hoidon vaste syövän hoitoon varhaisemmassa vaiheessa kuin kasvaimen koon mittaus, sillä solujen kuoleman ja verisuonten muutokset edeltävät muutokset leesion koko [2] . Käyttäen DWI, näennäinen diffuusiokerroin (ADC) voidaan laskea, jonka on osoitettu olevan hyödyllinen kvantitatiivinen vaste biomarkkerina syövän vastaisten lääkkeiden aivokasvaimia [3], rintasyövän [4] – [6], pään ja kaulan kasvaimissa [7 ], [8], kohdunkaulan syöpä [9], maksasyöpä [10], peräsuolen syöpä [11], pehmytkudoksen sarkoomat [12], luun etäpesäkkeitä [13], [14], ja ei-pienisoluinen keuhkosyöpä [ ,,,0],15].

äskettäin toiminnalliset diffuusio kartta (DM) on tutkittu menetelmä voxelwise ADC analyysi, joka on mahdollisesti herkempi havaitsemaan hoitovaste kuin ADC keskiarvona koko vaurioiden [16], [17 ]. FDM luonnehtii ja määrällisesti heterogeenisuus hoitovasteen segmentoimalla kasvain on voxelwise perusteella kolmeen erilliseen alueeseen on huomattavasti lisätty (punainen vokseleiden), laski merkittävästi (sininen vokseleiden) ja muuttumaton ADC (vihreä vokseleiden) hoidon aikana. Käyttämällä tätä menetelmää, tutkimukset ovat tähän asti keskitytty paljolti tutkimus aivokasvainten [16] – [19]. Käännöksen kehon alueille altis liike on haastavaa, koska vaatimus tarkka coregistration että esi- ja jälkikäsittelyä ADC karttoja pakollisena esikäsittely askel laskemiseen FMDS. Siten FDM analyysi vaurioita keuhkoissa on erityisen haastavaa, koska hengityksen liikkeen ja alttius liittyviä esineitä aiheuttama kudoksen ilmarajapintoihin.

Näin ollen käsillä olevan pilottitutkimus oli prospektiivisesti arvioimaan mahdollisuuksia seurantaa ja ennustamista hoitovaste potilailla, joilla on ei-pienisoluinen keuhkosyöpä käyttämällä FMDS verrattuna kasvaimen koon pienentyminen CT kahden hoitosyklin vertailuvakiona.

Materiaalit ja menetelmät

tutkimus väestö

Tutkimus hyväksyi kantonien tutkimus- eettinen komitea ja tietoisen kirjallisen suostumuksen saatiin kaikista potilaista mahdollisille kliinisessä tutkimuksessa välillä elokuussa 2010 ja elokuu 2012. Yhdeksän potilasta (keski-ikä = 66 vuotta; vaihteluväli 53-76 vuotta, 5 narttua, 4 urosta) kokonaiskäyttöaste 13 keuhkokasvaimia joka täytti ja poissulkukriteereitä olivat mukana. Sisällyttäminen olivat: histologiset osoittautunut ei-pienisoluinen keuhkosyöpä (adenokarsinooma, vaihe IV) ilman aiempaa syöpäpotilailla hoidon lievittävä, ei-kirurgisen suunniteltujen systeemistä hoitoa. Poissulkukriteerit olivat: haluttomuus osallistua tutkimukseen, vasta-magneettikuvaus (MRI) tai kyvyttömyys sietää MRI takia korkealuokkaisesta hengenahdistus tai pienentää yleistä terveyttä.

diagnoosi ja hoito keuhkosyöpään

kaikkien potilaiden diagnoosi keuhkosyöpään oli histologisesti todettu kanssa transbronchial biopsia jonka hallitus tarkastellaan pulmologist. 14 päivän kuluessa diagnoosin, kaikki mukana potilaat tutkittiin käyttäen standardoitua varjoainetehosteisiin CT ja lähtötilanteessa magneettikuvausta. Hoitovaste luokiteltiin radiologin (AG) on 13 vuoden kokemus rintakehä kuvantamisen avulla RECIST 1,1 kriteerejä [1] arvioimalla muutoksia suurimman kasvaimen aksiaalinen halkaisija CT kahden solunsalpaajahoitojaksoa. Erityisiä hoito, pituus etenemistä tauko, ja leesion koko TT ennen ja jälkeen hoidon luetellaan kullekin potilaalle taulukossa 1. Huomaa, että potilas 2 kuollut, kun toinen kemoterapian aiheuttajana liity keuhkosyöpään. Tuolloin kuolema ei ollut syövän etenemiseen. Tiedot tällä potilaalla oli siihen saakka päättymiseen toisen kemoterapian.

magneettikuvausta

MRI suoritettiin enintään 14 päivää ennen hoidon aloittamista ja toistetaan yksi, kaksi, ja kuuden viikon kuluttua aloittamisesta ensimmäinen kurssi kemoterapiaa. Imaging rintakehän suoritettiin 1,5 T MRI (Achieva, Philips Healthcare, Best, Alankomaat, Release 3.2.2.0) potilaan kanssa makaamaan selälleen käyttäen 16-elementti herkkyys koodaava vartalon vain vastaanottava käämi array ( Philips Healthcare, Best, Alankomaat), joka kattaa rinnassa.

Axial Imaging rintakehän suoritettiin käyttäen T

1-painotettu nopea spin-kaiku sekä dual-kaiku nopeasti kaltevuus-kaiku kuvantaminen, yhdessä aksiaalisella DWI, kolmella b-arvot 100, 600 ja 800 s /mm

2. Alempi b-arvo valittiin vähentää perfuusio vaikutuksia [2]. Kuvantamisen parametrit on koottu taulukkoon 2. vaikutusten minimoimiseksi hengityksen liikkeen, kuvantaminen suoritettiin käyttäen hengityselinten käynnistyvää tekniikka navigaattori sijoitetaan oikealle kupoli pallean.

aikana perustason skannata ennen hoitoa, DWI skannaus hankittiin kahdesti, jotta laskemiseksi kynnysarvojen varten FMDS (katso tarkemmin jäljempänä). Siksi ensimmäinen skannausistuntoa oli pidempi kuin seurannan skannausta. Skannaus ajat lähtötilanteesta oli noin 20 minuuttia ja seurannasta tutkimukset noin 14 minuuttia. Johtuen hengityselinten laukaisema DWI hankinta, yksittäisten scan ajat vaihtelivat aiheista.

Diffusion Data Analysis

Tietojen analysointi suoritettiin käyttäen in-house ohjelmistojen kirjoitettu Matlab (MathWorks, Natick, MA, USA, Release 2010a). Ensinnäkin, Eddy Current aiheuttama kuvan vääntymisen korjattiin in vivo aineistoja käyttäen korrelaatiota perustuvaa affine rekisteröinti algoritmi [20]. Toiseksi, ADC karttoja laskettiin käyttäen mono-eksponentiaalista sovitus kaikkien b-kerroin kuvaa kussakin mittauksen ajankohtana. Tämä johti yhteensä viisi ADC karttoja potilasta kohden, kaksi esikäsittely sekä kolme jälkikäsittelyyn ADC karttoja. Kolmanneksi, toinen esikäsittely ADC kartta ja kaikki käsittelyn jälkeiset ADC kartat olivat coregistered vastaavaan ensimmäiseen esikäsittely ADC kartan kullekin potilaalle yksilöllisesti. Coregistration suoritettiin käyttäen vankka moniresoluutio rinnastusalgoritmia [21], joka toteutettiin Matlab. Algoritmi on laajennettava siten affiinimuunnos-. Koska laadun indikaattori coregistration, Pearsonin korrelaatiokertoimet kahden esikäsittelyn ADC karttoja kunkin potilaan laskettiin ennen ja jälkeen coregistration. Siten korrelaatiokerroin laskettiin koko aineistoja.

Region kiinnostavat Analysis.

leesion raja määriteltiin manuaalisesti ADC karttoihin ottaen huomioon diagnostiikkatiedot CT ja vastaavan tavanomaisen anatominen MRI. Kiinnostavilla alueilla (ROI) vedettiin kullakin kasvain siivu ADC karttoihin koko etäpesäkkeet yhdellä radiologi (AG). ROI määriteltiin kaikissa solumuutoksia kullekin potilaalle kussakin kokeessa erikseen, eli ennen aloittamista kemoterapian (ensimmäinen esikäsittely ADC kartta) (keskimääräinen size = 57,16 cm

3; alue = 1,46-253,25 cm

3) ja yksi (keskikoko = 45.13 cm

3; alue = 1,37-247,46 cm

3), kaksi (keskikoko = 43.40 cm

3; alue = 1,30-231,36 cm

3), ja kuusi ( keskikoko = 33,57 cm

3; alue = 1,39-184,78 cm

3) viikon kuluttua hoidon alkamisesta. Huolellisuutta jättää cavitary alueilla tai atelectatic keuhkojen alueilla. Tämän jälkeen keskimääräinen ADC Kunkin vaurion jokaisella ajankohtana laskettiin ja sen jälkeen vastaava ADC muuttuu suhteessa hoitoa edeltäviin arvoihin.

FDM Analysis.

Aiempi työ osoitti, että, aika sallii, kynnysarvot for FDMS on määritettävä suoraan kasvaimeen eikä viittaus kudokseen maksimoimaan tarkkuus [22]. Siksi kynnysarvoja laskettiin kullekin potilaalle erikseen suoraan kasvainkudoksessa tilastollisin vertailtaessa kahta esikäsittelyn ADC karttoja. Siten raja-arvot asetettu toistettavuuden raja kasvainkudoksen kullekin potilaalle määritetään käyttämällä yksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA) [14]. Beyond merkitys kynnyksen, klusterin koko oli vahvistettu kuusi jättää yksittäisiä voxels jotka todennäköisimmin vastaavat vääriä positiivisia tuloksia [14]. Näin prosenttiosuus vokseleiden joka kasvoi merkittävästi (punainen vokseleiden), merkittävä lasku (sininen vokseleiden) tai ei muutosta (vihreä vokseleiden) niiden ADC kussakin annon jälkeisestä ajankohtana suhteessa hoitoa edeltäviin arvoihin laskettiin kullekin ja jokainen vaurio tutkimuskohortissa. Tällä tavalla FDMS oli tuotettu risteyksessä kunkin perusviivan ROI ja vastaavan hoidon jälkeen ROI.

Tilastollinen analyysi

Muutokset kasvaimen halkaisija TT ennen ja jälkeen kaksi solunsalpaajahoitojaksoa verrattiin per-vaurion perusteella käyttäen Wilcoxonin-rank-testi. Keskimääräinen ADC muutoksia per-vaurion perusteella ja prosenttiosuuksien voxels on huomattavasti lisätty (punainen vokseleiden) ja laski merkittävästi (sininen vokseleiden) on FMDS ajan analysoitiin käyttämällä toistuvia ANOVA. Tätä analyysiä muutokset kasvaimen koon CT ensin kirjattu kovariaatin ja toisen välillä-aiheita tekijä. Jälkimmäisessä joka vaurion luokiteltiin kanssa RECIST kriteerit joko vakiintunutta sairaus ( 30%: n lasku kasvaimen koon) tai osittainen vaste ( 30%: n lasku kasvaimen koon) alle syöpähoidon.

vähäisen potilaiden määrä Kaplan-Meier eloonjääminen analyysi ei suoritettu. Kuitenkin arvioida diffuusion parametrit ennakoivaa biomarkkerit hoitotuloksia, Pearsonin korrelaatiokertoimet välillä pituuden etenemisestä vapaan välin ja levittämistä parametrit (eli keskiarvo ADC ja prosentit punaisia ​​ja sinisiä vokseleiksi päällä FMDS) ensimmäisessä aikapisteessä hoidon aloittamisesta laskettiin. Jos potilaalla on useita leesioita, keskimäärin diffuusio parametrit lasketaan sellaisten potilasta kohti perusteella painotettuna keino koon mukaan kunkin vaurion potilaan. Tätä ennustavan analyysin tiedot potilaan 2, joka kuoli ennen kasvaimen etenemiseen syistä, jotka eivät liity keuhkosyöpä jätettiin.

Tilastollinen analyysi suoritettiin SPSS (IBM Corporation, Armonk, NY, USA, SPSS Statistics for Windows , Version 21,0), jossa p 0,05 katsotaan tilastollisesti merkitsevä jokaista analyysia.

tulokset

CT-Based muutokset kasvaimen koon jälkeen Kaksi solunsalpaajahoitojaksoa

Across tutkimuksen kohortti, Wilcoxonin allekirjoitettu-rank testi osoitti erittäin merkittävä väheneminen kasvaimen halkaisija TT (p 0,001) kahden solunsalpaajahoitojaksoa (keskimääräinen koko ennen hoitoa = 3,7 cm; vaihteluväli 1,4-9,3 cm; tarkoittaa koko kahden kurssia kemoterapiaa = 2,8 cm; vaihteluväli 0,7-7,3 cm). Ei potilaista osoitti kasvua kasvaimen koon hoidon jälkeen.

Diffusion Data Analysis

Ei rikkomuksia oletusten toistuvien ANOVA havaittu. Tätä varten, analyysi jäännökset tehtiin tutkimalla normaalin ploteista jäännösten ja käyriä jäännökset verrattuna asennettu arvoja. Tämän lisäksi Mauchly n pallomaisuuden testi laskettiin.

ROI Analyysi Mean ADC muutokset hoidon aikana.

tulokset ROI analyysi esitetään yhteenvetona taulukossa 3. Toistuva ANOVA ei paljastanut mitään merkittäviä muutoksia muutokset keskimääräisen kasvaimen ADC ajan (p = 0,554). Kuitenkin, oli merkittävä riippuvuus kasvaimen keskimääräinen ADC muutos on muutos tuumorin koko (p = 0,011). Kuvassa 1a on esitetty keskimääräinen ADC muutos jokaisen leesion yksi, kaksi, ja kuuden viikon kuluttua aloittamisesta kemoterapian piirrettiin kasvaimen koon pienentyminen CT kahden solunsalpaajahoitojaksoa. Tämän ymmärtämiseksi riippuvuutta paremmin, muutokset kasvaimen koko oli kirjattu binäärimuuttuja ja käyttää yksilöiden välinen tekijä analyysiä. Siten jokainen vaurio oli luokitellaan RECIST kriteerien joko esittää stabiili tauti ( 30%: n lasku kasvaimen koon; n = 9) tai osittainen vaste ( 30%: n lasku kasvaimen koon; n = 4) alla kemoterapiaa. Suhde koon pienentämiseen ja keskimääräinen ADC muutos oli vielä merkittävä ja paljasti, että keskimääräinen ADC nousu oli suurempi vaurioita, jotka osoittivat suurta kasvaimen koon pienentyminen TT verrattuna vaurioita, jotka osoittivat vain kohtalaisesti hidastuneen kasvaimen koon kahden solunsalpaajahoitojaksoa (p = 0,045). Itse asiassa, vaurioita, jotka osoittivat suurta laskua kasvaimen koon osoittivat keskimäärin kasvua keskimääräinen ADC kaikissa mittaus ajankohtina (keskiarvo yhden viikon = 16,2%; keskiarvo kahden viikon = 9,4%; keskiarvo kuuden viikon = 19,0%) kun taas ne, joilla on kohtalainen väheneminen kasvaimen koon paljasti lasku keskimääräisessä ADC kaikissa mittaus ajankohtina (keskiarvo yhden viikon = -7,4%; tarkoittaa kahden viikon = -8,9%; keskiarvo kuuden viikon = -3,5%).

Tontti (a) keskimääräinen ADC muutos ja (b) osuus vokseleiden on huomattavasti lisätty ADC suhteessa niiden hoitoa edeltäviin arvoihin (punainen vokseleiden) on FMDS jokaisessa leesion yksi, kaksi, ja kuuden viikon kuluttua aloittamisesta kemoterapiaa vastaan ​​kasvaimen koon pienentyminen kahden solunsalpaajahoitojaksoa. Toistuva ANOVA paljasti, että suuri kasvaimen koon pienentyminen TT oli edeltää tyypillisesti suuri lisäys keskimääräinen leesion ADC (p = 0,001) sekä suuri osa punaista voxels on FMDS (p = 0,002).

FDM analyysi ADC muutokset Therapy.

Koska laatu indikaattori coregistration, Pearsonin korrelaatiokertoimet välillä esikäsittely ADC karttoja laskettiin ennen ja jälkeen coregistration. Keskimääräinen korrelaatiokerroin keskiarvona kaikista potilaista kasvoi 0,74 (vaihteluväli 0,56-0,93) ennen coregistration 0,82 (vaihteluväli = +0,70-0,94) jälkeen coregistration.

keskiarvo kynnys FMDS kaikkien potilaiden jälkeen, jonka merkittävä ADC muutos katsottiin tapahtuneen oli 0,64 • 10

-3 mm

2 /s (vaihteluväli = +0,26-+0,89 • 10

-3 mm

2 /s). Esimerkkinä, FDMS kaksi potilaita yhden tason keuhkokasvainta yksi, kaksi, ja kuuden viikon kuluttua aloittamisesta kemoterapiaa samoin kuin vastaava scatterplots koko vauriot on kuvattu kuvioissa 2 ja 3. Kuviossa 2 on esitetty FDMS vamman potilaalla 1, joka osoitti suurta kasvaimen koon pienentyminen CT kahden solunsalpaajahoitojaksoa. Suuri alueet on huomattavasti lisätty ADC (näkyy punaisena) havaitaan kaikkina ajankohtina hoidon jälkeen alkoi verrattuna hoitoa edeltäviin arvoihin. Sitä vastoin kuvio 3 havainnollistaa, että vain vähäisiä alueita on huomattavasti lisätty ADC mutta suurempia alueilla, joilla on merkittävästi vähentynyt ADC (kuvattu sinisellä) havaittiin kahdessa vauriot potilaan 7, joka osoitti vain kohtalaisesti hidastuneen kasvaimen koon CT.

(a) esikäsittely ADC kartan ROI piirtämä radiologin ja FMDS at, (b) yksi, (c) kaksi, ja, (d) kuuden viikon kuluttua aloittamisesta kemoterapiaa päällekkäiskuvaksi vastaavan hoidon jälkeen ADC kartalla. Scatterplots esikäsittelyn vs. jälkikäsittely vokselifantomeita arvot koko leesiosta näkyvät kunkin kuvan alla. Katkoviivat = jonka ylittyessä merkittävästi ADC muutos katsotaan tapahtuneen. Suuret alueet sisällä vaurion osoitti huomattavasti ADC (näkyy punaisena) kaikkina ajankohtina aloittamisen jälkeen kemoterapian verrattuna hoitoa edeltäviin arvoihin. Huomaa, että on olemassa vokseleiksi merkitty ennallaan ADC (vihreä vokseleiden) makaa pidemmälle merkitys kynnys on scatterplots; nämä eristettiin voxels joka ei ota huomioon klusterin koon kynnys.

(a) Esikäsittely ADC kartan ROI ympäröivästä kasvaimia ja FMDS at, (b) yksi, (c) kaksi, ja ( d) kuuden viikon kuluttua hoidon alkamisesta päällekkäiskuvaksi vastaavan hoidon jälkeen ADC kartalla. Scatterplots esikäsittelyn vs. jälkikäsittely vokselifantomeita arvot koko vauriot näkyvät kunkin kuvan alla. Katkoviivat = jonka ylittyessä merkittävästi ADC muutos katsotaan tapahtuneen. Harvat voxels ominaisuus huomattavasti ADC suhteessa hoitoa edeltäviin arvoihin.

Toistuva ANOVA ei osoittanut merkittäviä muutoksia prosenttiosuuden vokseleiden on huomattavasti lisätty ADC (punainen vokseleiden) ajan (p = 0,180). Kuitenkin, oli merkittävä riippuvuus prosentteina punainen voxels muutoksesta kasvaimen koon (p = 0,002). Prosenttiosuudet voxels on huomattavasti lisätty ADC (punainen vokseleiden) suhteessa niiden esikäsittely arvot yksi, kaksi, ja kuuden viikon kuluttua aloittamisesta kemoterapia on piirretty vasten kasvaimen koon pienentyminen CT kahden solunsalpaajahoitojaksoa kuvassa 1b. Kuten aiemminkin, muutosta kasvaimen kokoa kahtia kuin binäärimuuttuja (suuri vs. kohtalaisia ​​muutoksia kasvaimen koon CT) lisäanalyysiä. Prosenttiosuus punainen voxels oli merkitsevästi korkeampi vaurioita, jotka osoittivat suurta kasvaimen koon pienentyminen kuin ne, jotka osoittivat vain kohtalaisesti hidastuneen kasvaimen koon TT jälkeen kaksi kurssia kemoterapian (p = 0,041). Lopuksi, toistuvat toimenpiteet ANOVA paljasti ole merkittävä muutos osuus vokseleiden huomattavasti vähentynyt ADC (sininen vokseleiden) ajan (p = 0,070) eikä merkittävää suhdetta prosenttiosuus sinisen voxels ja muutos kasvaimen koon (p = 0,181 ).

piirakkakuvioita kuvassa 4 on koottu tulokset, eli prosenttiosuus vokseleiden on huomattavasti lisätty ADC verrattuna hoitoa edeltäviin arvoihin oli merkitsevästi korkeampi vaurioita, joka osoitti osittaista vastetta (keskiarvo yhden viikon = 24,5%; keskimääräinen kahden viikon = 20,6%, keski kuuden viikon = 21,2%) verrattuna vaurioita, jotka osoittivat vain stabiili tauti (keskiarvo yhden viikon = 4,5%, keski kahden viikon = 3,7%, keski kuuden viikon = 9,4%) CT.

prosenttiosuudet (a) yksi, (b) kaksi, ja (c) kuuden viikon kuluttua hoidon alkamisesta on kuvattu erikseen potilaille, joka osoitti osittaisen vasteen (ensimmäinen rivi) ja stabiili tauti (toinen rivi), vastaavasti . Prosenttiosuus voxels on huomattavasti lisätty ADC verrattuna hoitoa edeltäviin arvoihin oli merkitsevästi korkeampi vaurioita, jotka osoittivat suurta laskua kasvaimen koon CT kahden solunsalpaajahoitojaksoa (p = 0,041).

Pearson Correlation diffuusiolain parametrit ja etenemisestä vapaa Interval.

bivariate korrelaatiota ei havaittu merkittävää suhdetta ADC muutos yhden viikon kuluessa hoidon aloittamisesta ja etenemisestä vapaan välin (r = 0,627, p = 0,096). Vastaavasti mitään merkittäviä suhteita havaittu joko välillä prosenttiosuuksien punaisen vokseleiden (r = 0,541, p = 0,166) tai sinisen voxels (r = -0,506, p = 0,200) yhden viikon kuluessa hoidon aloittamisesta ja etenemisestä vapaan välein.

keskustelu

potilailla diagnosoitiin paikallisesti levinnyt ei-pienisoluinen keuhkosyöpä, hoitovaste kemoterapiaa arvioidaan yleensä käyttämällä RECIST 1,1 kriteerejä [1], joka perustuu väheneminen suurin normaalivoima kasvain halkaisija CT. RECIST on yleisimmin hyväksytty menetelmä tuumorivaste arvioinnissa vaikka tämä tehdään valmistumisen jälkeen kemoterapiaa, tyypillisesti 12 viikon kuluessa hoidon aloittamisesta. Koska kalliita hoitomuotoja kehitettäessä asteittain käyttöön hoidossa keuhkosyövän [23], [24], on halu varhaisen reagoinnin ja ennakoivan biomarkkerit, jotka auttaisivat ohjaamaan potilaan hoidossa.

Tämä alustava tutkimus osoittaa, että prosenttiosuus vokseleiden on huomattavasti lisätty ADC (punainen vokseleiden) mitataan FMDS voi sallia varhainen tunnistaminen potilailla, joilla on osittainen vaste tavanomaisten RECIST kriteerit. FDMS voi ennustaa lopputulos hoidon jo yhden viikon kuluttua aloittamisesta kemoterapiaa. Tästä syystä tämä ADC analyysimenetelmä voi sallia lääkärit tehdä aikaisin säätöjä potilaan hoidossa, jotta maksimoidaan hoidon hyödyt ja välttää sivuvaikutuksia hoidon tehottomuus. Lisäksi varhainen hoito sopeutuminen saattaa tehdä syöpähoidolla kustannustehokkaampaa.

DWI keuhkojen ja erityisesti pitkittäistutkimuksissa keuhkosyövässä ovat erittäin haastavaa, koska hengityksen liikkeen, läsnäolo herkkyyden liittyviä esineitä, ja Koska jäykkä maamerkkejä, jotka yksinkertaistavat kuvan coregistration. Näistä haasteista huolimatta tulokset Pilottitutkimuksemme ovat osoittaneet, että käyttämällä hengitysteiden laukaisema DWI ja kehittyneet coregistration tekniikoita, FDM analyysi keuhkojen vauriot on toteutettavissa ja on osoittanut lupaavia tuloksia. Tämä lähestymistapa voi osoittautua herkempiä johtuvia muutoksia hoidon verrattuna keskimääräinen ADC muutosten keskiarvona koko vaurioita, sillä sen osuus heterogeenisiä tapahtuvat muutokset kussakin kasvaimen hoitoon. On huomattava, että hengitysteiden liipaisu joillakin potilailla merkitsevästi pitkittynyt tarkistusaika johtuen erittäin epäsäännöllinen hengitys malleja, teknisiä parannuksia tarvitaan lyhentää tarkistusaika näillä potilailla säilyttäen hyvä kuvanlaatu. Yhteenlaskettu käsittelyaika oli noin 20 minuuttia per potilas, rajoittavat enimmäkseen lokalisointi ja manuaalinen määritelmä keuhkojen vaurioita. Automaattinen tai puoliautomaattinen segmentointi tekniikoita voitaisiin käyttää lieventämään jäähy ja helpottaa siirtymistä kliiniseen käytäntöön.

Toisin kuin aiemmat työ, joka vetosi soveltaa kynnys määritetään viittauksella kudoksesta [14] määritellä tasolle merkittävien voxelwise ADC muutoksen kasvaimet; määrittelimme tämän rajan FDM analyysiä per-vaurion perusteella suoraan kuhunkin kasvaimeen hankkimalla toinen ADC kartan ennen kemoterapiaa ja vertailevissa perustason ADC karttoja yksisuuntaisella ANOVA. Tämä menetelmä pitäisi parantaa luotettavuutta FMDS [22], ja se voi olla avaintekijä FDM analyysiä keuhkosyövän ja muiden pehmytkudoksen kasvaimet.

tulokset keskiarvon ADC muutoksia per-vaurion perusteella ovat kanssa aiemmin julkaistu tuloksia, jotka ovat osoittaneet, että kasvu keskimääräinen ADC kolme-neljäviikko verrattuna hoitoa edeltäviin arvoihin voisi ennustaa hyvä vaste potilailla, joilla on ei-pienisoluinen keuhkosyöpä [15]. Kuitenkin meidän tutkimus on osoittanut, että nämä muutokset voidaan mahdollisesti havaittiin jo viikon kuluttua hoidon aloittamisesta. Lisäksi tiedot on johdettu FMDS eli prosenttiosuus vokseleiden on huomattavasti lisätty ADC (punainen vokseleiden) voi olla herkempi biomarkkereiden kuin keskimäärin ADC muuttuu osuus heterogeenisyys hoitovasteen.

On huomattava, että Yabuuchi et al. [15] ilmoitetaan yhä keskimääräistä kasvaimen ADC arvot lähes kaikille vastaamisen kasvaimia. Kiehtovan, huomasimme, että kasvaimia, jotka osoittivat 30% vähennys koko kahden solunsalpaajahoitojaksoa olivat keskimäärin mukana lasku niiden keskimääräinen ADC kaikissa mittaus ajankohtina. On syytä mainita, että tässä vaiheessa toisin kuin Yabuuchi et ai. [15] valinnassa alemman b-arvo on 100 mm /s

2 työmme olisi tehokkaasti vähentää vaikutusta perfuusion vaikutuksia ADC kvantifiointiin [2]. Kuitenkin biologinen perusta havaittu laskua keskimääräisen ADC leesioihin vakiintunutta tauti on epävarmaa. Tämä voi koskea mekanismi solukuoleman, liittyy solujen turvotusta ja /tai tulehduksellisten infiltraattien ehkä jopa varhain taudin etenemistä. Siitä huolimatta, olisi mielenkiintoista nähdä, onko nämä havainnot voidaan itsenäisesti validoitu Muut tutkijat.

on rajoituksia tutkimuksemme. Ensinnäkin suhteellisen pieni määrä potilaita oli mukana. Syynä tähän oli usein huono yleiskunto kliininen tila enemmistön vaiheen IV keuhkosyöpäpotilaita, joka usein eivät pystyneet noudattamaan tutkimuksen välineet. Lisäksi potilasryhmässä oli hieman heterogeeninen suhteessa tiettyihin kemoterapiaa annetaan. Tämä saattaa vaikuttaa soluvastetta ja vuorostaan ​​diffuusio ominaisuudet vaurion hoidon aikana. Tämä saattaa selittää, miksi merkittäviä korrelaatioita kanssa etenemistä väliajan ei havaittu. Tällöin on huomattava, että kahden muuttujan korrelaatioita oli laskettava potilasta kohti tason, prosessissa edelleen pienenee otoskoko. Tämän lisäksi yksi potilas kuollut ennen kasvaimen etenemistä ja jouduttiin toissijaisesti jätetty analyysin. On kuitenkin syytä huomata, että tuloksemme osoittivat joitakin suuntaus kohti tilastollista merkittävyyttä ja lisätutkimuksia lisätä suurempia yhtenäisiä potilasaineistoihin ovat perusteltuja. Toiseksi, eettisistä syistä ei kontrolliryhmä ilman systeemistä hoitoa voitaisiin sisällyttää tässä tutkimuksessa eikä potilaalla oli etenevä sairaus. Lisäksi se voisi olla mielenkiintoista tutkia, miten tuloksia voisi verrata hoidetuille potilaille antiangiogeeniset aineet lisäksi tavanomaista kemoterapiaa. Kolmanneksi FDM analyysi, tehdään oletus, että kasvaimen regression tapahtuu kehältä kohti keskustaa kasvain, mahdollistaa voxelwise rekisteröinti risteävien kiinnostavat alueet ennen ja jälkeen hoidon. Tässä mallissa on kuitenkin kasvaimen taantumisesta on todennäköisesti monimutkaisempi. Kuitenkin, tämä lähestymistapa on tuottanut merkittäviä tuloksia, jotka voitaisiin käyttää ja testataan tulevissa tutkimuksissa. Huolimatta näistä rajoituksista, parhaan tietomme mukaan tämä on ensimmäinen tutkimus osoittaa toteutettavuus arvioidaan ja ennustamiseen hoitovaste käyttämällä FMDS potilaille, joilla on ei-pienisoluinen keuhkosyöpä.

Yhteenvetona, esillä työ osoittaa, että käyttämällä hengitysteiden laukaisema DWI, varhainen hoitovaste voidaan onnistuneesti määrittää potilailla, joilla on ei-pienisoluinen keuhkosyöpä avulla FMDS. Prosenttiosuus voxels on huomattavasti lisätty ADC (punainen vokseleiden) päälle FMDS voivat sallia ennustamisessa hoitovasteen mukaan RECIST kriteerien jo yhden viikon kuluttua aloittamisesta kemoterapiaa. Siten FDM saattavat aiheuttaa herkempi biomarkkereiden ennustamiseen hoitovasteen kuin ADC per-vaurion pohjalta osuus paikkatietojen heterogeenisyys hoitovasteen.