PLoS ONE: Forudsigelse patologiske træk ved radikal prostatektomi hos patienter med prostatakræft Berettiget til Active Surveillance af Multiparametric Magnetic Resonance Imaging

Abstrakt

Formål

Formålet med denne undersøgelse var at undersøge den prognostiske ydeevne multiparametric magnetisk resonans imaging (mpMRI) og Prostata Imaging Rapportering og Data System (PIRADS) score i forudsige patologiske funktioner i en kohorte af patienter er berettiget til aktiv overvågning, som gennemgik radikal prostatektomi

Metoder

i alt 223 patienter, som opfyldte kriterierne for. “Prostata Cancer Research International: aktiv overvågning”, blev medtaget . Mp-1.5 Tesla MRI-undersøgelse iscenesættelse med endorectal spole blev udført mindst 6-8 uger efter TRUS-vejledt biopsi. Hos alle patienter, blev sandsynligheden for tilstedeværelsen af ​​kræft tildelt hjælp PIRADS score mellem 1 og 5. Resultater af interesse var: Gleason score opgradering, ekstra kapselskrumpning forlængelse (ECE), ugunstig prognose (forekomst af både opgradering og ECE), stor tumor volumen (≥0.5ml), og sædblæren invasion (SVI). Receiver Operating Karakteristiske (ROC) kurver og afgørelse Curve Analyser (DCA) blev udført for modeller med og uden inddragelse af PIRADS score.

Resultater

Multivariat analyse viste sammenslutningen af ​​PIRADS score med opgradering ( P 0,0001), ECE (P 0,0001), ugunstig prognose (P 0,0001), og store tumor volumen (P = 0,002). ROC kurver og DCA viste, at modeller, herunder PIRADS score resulteret i større nettofordel for næsten alle resultaterne af interesse, med den eneste undtagelse af SVI.

Konklusioner

mpMRI og PIRADS scoring er mulige værktøjer i klinisk indstilling og kunne bruges som beslutningsstøttesystemer for en mere præcis udvælgelse af patienter er berettiget til AS

Henvisning:. de Cobelli O, Terracciano D, Tagliabue E, Raimondi S, Bottero D, Cioffi a, et al. (2015) Forudsigelse patologiske træk ved radikal prostatektomi hos patienter med prostatakræft Støtteberettigede for aktiv overvågning af Multiparametric Magnetic Resonance Imaging. PLoS ONE 10 (10): e0139696. doi: 10,1371 /journal.pone.0139696

Redaktør: Neil A. Bhowmick, Cedars Sinai Medical Center, UNITED STATES

Modtaget: August 5, 2015; Accepteret: September 15, 2015; Udgivet: 7 okt 2015

Copyright: © 2015 de Cobelli et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Data Tilgængelighed: Alle relevante data er inden papiret

finansiering:.. forfatterne har ingen støtte eller finansiering til at rapportere

konkurrerende interesser:. forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

er for nylig blevet kritiseret brugen af ​​prostata specifikt antigen (PSA) test for prostatakræft (PCA) screening [1,2], selv om det fortsætter med at være den bedste biomarkør til rådighed for tidlig PCa opdagelse. Den stigende anvendelse af denne biomarkør i association med flere PSA derivater, såsom fri til total PSA-forhold (% fPSA), PSA tæthed (PSAD), og PSA hastighed, har ført til hyppige detektering af små, godt differentieret, lav risiko PCa uden signifikant fald i dødeligheden [3]. Dette faktum giver anledning til den tanke, at klinisk ubetydelig sygdom bliver behandlet urimeligt og aktiv opfølgning af disse patienter bør foretrækkes i stedet for radikal behandling. Aktiv overvågning (AS) er et alternativ til indledende radikal behandling af lav risiko PCa, selv om de aktuelle parametre, der anvendes til valg og følge op, såsom klinisk T scenen, total PSA, PSA tæthed, Gleason score (GS), og nummer af positive prostata biopsi kerner, fejlagtigt udelukke nogle patienter er berettiget til AS og misclassify nogle, der rent faktisk nærer betydelig sygdom [4]. For at forudsige patologiske fund ved radikal prostatektomi, er risikoen lagdeling blevet forbedret med validering af flere nomogrammer, at støtte til at reducere satserne for overbehandling af patienter med klinisk ubetydelig PCa [5]. Derfor mange præoperative prognostiske værktøjer har analyseret muligheden for prostatakræft antigen 3 (PCA3), sarcosin, [-2] proPSA, og prostata sundhed Index (PHI) forudsige patologiske træk ved radikal prostatektomi [6,7]

. Multiparametric magnetisk resonans (mpMRI) anvendes i stigende grad i klinisk praksis at evaluere PCa lokalisering, tumor scenen og aggressivitet medvirken behandling planlægning [8]

. Selvom mange undersøgelser til rådighed på den rolle, mpMRI under PCa-AS har vist evnen til at reducere re-biopsier [9,10], ikke altid MRI læsioner svarer med guidede biopsi eller radikal prostatektomi (RP) specimen resultater [11]. Senest præoperativ neurale netværk software, herunder mpMRI variabler, PSA-niveau og GS er blevet rapporteret til at forudsige ubetydelig prostatacancer, især i forbindelse med klinisk ikke-palpable tumorer, hvilket antyder en prognostisk og patologisk prædiktiv rolle i klinisk meget lav risiko PCa [12]. I dette scenario er det blevet udviklet et pointsystem kaldet prostata Imaging Rapportering og Data System (PIRADS), med det formål at muliggøre udarbejdelse, fortolkning og rapportering af prostata mpMRI fund [13]. Formålet med denne undersøgelse er at undersøge den prognostiske ydeevne MRI og PIRADS score i forudsige patologiske træk i en kohorte af patienter er berettiget til aktiv overvågning, der undergik RP.

Patienter og metoder

Vi tilbagevirkende kraft gennemgået de medicinske journaler på 2.200 patienter, som gennemgik robot RP til PCA i perioden fra november 2009 og juli 2014. Ingen af ​​patienterne indgår i den aktuelle undersøgelse modtog neoadjuverende androgen-berøvelse terapi eller medicin, der kunne ændre PSA værdier. I alt 223 patienter opfyldte inklusionskriterierne for “Prostata Cancer Research International: Aktiv Surveillance” [14] defineres som følger: klinisk fase T2a eller mindre, PSA 10 ng /ml, 2 eller færre kerner involveret med kræft efter en 12-core biopsi ordning, GS≤6 kvalitet og PSA tæthed 0.2ng /ml /cc. Vi sammenlignede de patologiske fund mellem prostata biopsier og prøver efter RP. Prøver blev behandlet og vurderet i forhold til Stanford-protokollen [15] med en enkelt, erfarne, genitourinær patolog (G. R.) Blindet til indeks-test resultater. Efter fastsættelse af RP prøver, blev de sværtet og skæres ved 3 mm intervaller vinkelret på den rektale overflade. Den apikale skive blev skåret para-sagittalt på 2-3 mm mellemrum, og sektionerne blev derefter delt i halve eller kvadranter til at passe rutinemæssigt brugte kassetter til paraffin indlejring. Hele prostata blev udtaget.

Denne retrospektiv analyse af prospektivt indsamlede data blev godkendt af “IRCCS-Istituto Europeo di Oncologia Etik udvalget”, der frafaldes kravet om informeret samtykke specifikt til studiet, fordi alle patienter forudsat skriftligt informeret samtykke til MR-scanning, kirurgiske indgreb, og forskning brug af deres medicinske oplysninger

Mp-1,5 Tesla MR. (Avanto; Siemens Medical Solutions, Erlangen, Tyskland), undersøgelse iscenesættelse med endorectal spole blev udført mindst 6- 8 uger efter TRUS-vejledt biopsi, for at undgå forvridninger og artefakter på grund af inflammatoriske proces efter biopsi procedure. Følgende impulssekvenser blev anvendt: sagittal, koronale, og aksial T2-TSE (TR /TE, 831/80 ms), aksial Diffusion-Weighted Imaging (DWI) ved hjælp af høje b-værdier (b = 800) og ADC kort, aksial Dynamic Contrast-Enhanced billeddannelse (DCE) opnået før, under og efter injektion af dimeglumingadopentetat (Magnevist, Bayer Healthcare, Berlin, Tyskland) administreret i en dosis på 0,1 mmol pr kilogram legemsvægt gennem en perifer vene ved en strømningshastighed på 3 ml /sek efterfulgt af en saltvand bolus på 10 ml administreres ved samme flow ved hjælp af en mekanisk injektor (Spectris MR Injection System; Medrad, Leverkusen, Tyskland) og aksiale T1-TSE (TR /TE, 217,8 /4,6)

European Society of Urogenital Radiologi (ESUR) i 2012 etablerede kliniske retningslinjer for erhvervelse, fortolkning og rapportering af mpMRI af prostata for at fremme en større grad af standardisering og konsistens [16]. Disse henstillinger, populært benævnt Prostata Imaging Rapportering og Data System (PI-RADS), var baseret på litteratur beviser og konsensus ekspertudtalelser.

En radiolog (GP) fremadrettet læse og scorede alle tilfælde, at udvikle en standardiseret struktureret rapport for hver patient. Hos alle patienter, blev sandsynligheden for tilstedeværelsen af ​​kræft tildeles ved hjælp PIRADS score (Likert-lignende skala) mellem 1 og 5 (1, ikke mistanke, 2, næppe suspekt, 3, tvetydig, 4, mistænkt, 5, meget suspekt) [17]. De tildelte score på 3-5 blev betragtet som positive, og snesevis af 1-2 blev anset negativ for cancer. For patienter med mere end én region mistænkes for at være kræft, kun blev regionen med den højeste sum af PIRADS scores bruges til statistisk analyse

Statistisk analyse

Resultater af interesse var:. Opgradering, extracapsular udvidelse (ECE), ugunstig prognose (forekomst af både opgradering og ECE), stor tumor volumen (≥0.5ml) sædblæren invasion (SVI). Ugunstige prognose blev også vurderet overvejer separat ugunstig prognose med primære GS = 4. Informativ parametre for fordelingen af ​​kontinuerte variable (alder, PSA, PSAD, prostata volumen) blev beregnet, og deres distributioner blev testet for normalitet af Kolmogorov-Smirnov test. Univariate analyser blev udført for at vurdere sammenslutning af patient- og tumor egenskaber med opgradering, ECE, ugunstig prognose, stor tumor volumen og sædblæren invasion. Foreningen for kontinuerlige variabler blev vurderet ved T-test eller ikke-parametrisk to stikprøver Wilcoxon-testen, som er relevant foreningen for kategoriske variabler blev vurderet ved Chi-Square test eller Fishers eksakte test, som er relevant. Følsomhed, specificitet, positiv forudsagte værdier (PPV) og negative forudsagte værdier (NPV) for PIRADS score 3-5 (positiv for kræft) versus 1-2 (negativ for kræft) blev beregnet for hvert resultat af interesse. Multivariate ubetingede logistiske regressionsmodeller blev udført for at vurdere den uafhængige bidrag patient- og tumor egenskaber i forudsigelsen af ​​opgradering, ECE, ugunstig prognose, stor tumor volumen og sædblæren invasion; Odds Nøgletal (eller), og 95% konfidensintervaller (CI) blev beregnet. Receiver Operating Karakteristiske (ROC) kurver blev trukket for modeller med og uden inddragelse af PIRADS selv, og de tilsvarende områder under kurven (AUC) af de to modeller blev sammenlignet med De Long testen. Til grafisk evaluere nettofordel for modellerne med og uden inddragelse af PIRADS selv, blev en beslutning-kurve analyse (DCA) udføres. DCA udtrykker ” nettofordel “af en forudsigelsesmodel som forskellen mellem andelen af ​​patienter, som er sande positive og andelen, der er falske positive, sidstnævnte vægtet med den relative skade for et falsk-positive og falsk-negativt resultat [18]

Statistisk signifikans blev defineret som p. 0,05. Statistisk analyse blev udført under anvendelse af SAS-software, udgave 9.2. DCA blev udført ved hjælp af et Excel-makro (Microsoft Office Excel 2007).

Resultater

Tabel 1 viser de vigtigste karakteristika ved undersøgelsespopulationen. Følsomhed for MRI identificere tumorer med de mest ugunstige prognostiske karakteristika var ekstremt høj, lige fra 94% til store tumor volumen til 100% for kræft med ECE, ugunstig prognose og SVI (tabel 2). MRI præsenterede en fremragende evne i at udelukke næsten alle resultaterne af interesse: NPV var 94% for opgradering og 100% for ECE, ugunstige prognose og SVI (tabel 2). På den anden side, specificitet og PPV værdier var generelt lavt for næsten alle resultaterne af interesse, med undtagelse af tumor volumen, som vi fandt en PPV = 97%, sandsynligvis på grund, men den meget lave antal patienter med tumor volumen 0,5 ml (Tabel 2)

Ved univariat analyse (tabel 3-7) vi fandt en signifikant sammenhæng mellem PIRADS score og GS opgradering, ECE, ugunstig prognose og store. tumor volumen: sandsynligheden for hvert udfald af interesse steg med stigende PIRADS score (p 0,0001) .Den samme tendens blev bekræftet, da begrænser analysen til patienter med ugunstige prognose og primære GS = 4 (p = 0,01). Ingen signifikant sammenhæng blev fundet mellem PIRADS score og SVI (p = 0,28), selv om en betydelig tendens til én-enhed stigning i PIRADS score blev observeret selv for dette resultat (p = 0,03). Andre mulige prædiktorer for ugunstige prognostiske karakteristika var: alder (opgradering, ugunstig prognose), klinisk fase (ECE, ugunstig prognose, SVI), PSA og PSA tæthed (ugunstig prognose) Vejviser

Ved multivariat analyse (tabel 3) sammenslutningen af ​​PIRADS score med opgradering, ECE, ugunstig prognose og stor tumor volumen blev bekræftet. Risikoen for at få ugunstig prognose var mere end femdoblet for hver enhed stigning i PIRADS score. Klinisk fase cT2a var en signifikant uafhængig prædiktor for ECE, ugunstige prognose og SVI, mens PSA var en signifikant uafhængig prædiktor for ECE og ugunstige prognose.

Figur 1 viser ROC kurver sammenligner modeller med og uden PIRADS score. Forskellene mellem korrespondent AUC var statistisk signifikant for opgradering (p 0,0001), ECE (p 0,0001), ugunstig prognose (p = 0,0002), og tumor volumen (p = 0,01), mens det ikke var signifikant for SVI (p = 0,41) sandsynligvis på grund af det meget lave antal patienter med SVI.

figur 2 præsenterer de beslutningsprocesser kurverne for de multivariable modeller, der præsenteres i tabel 2 og figur 1. modeller herunder PIRADS score resulteret i større net gavn for næsten alle resultaterne af interesse, hvis forhold til modeller uden inddragelse af PIRADS selv, igen med den eneste undtagelse af SVI. Inddragelse af PIRADS score i forudsigelsesværktøjer kan derfor øge nettofordel løbet næsten hele rækken af ​​sandsynligheder, når resultatet af interesse opgradering, upstaging eller deres kombination (ugunstig prognose), mens det resulterer i øget nettofordel kun på en tærskel sandsynlighed 80%, når resultatet af interesse er tumor volumen.

model med PIRADS score (rød linje) er afbildet mod godbid ingen (violet linje), behandle alle (grøn linje) og model uden PIRADS score (blå linje) .

diskussion

andelen af ​​mænd med lav risiko PCa varierede fra 16% i 2000 til 21% i 2006, viser en stigende af ‘vagtsomme venter option’ fra 0% til 39% i den samme periode [19]. Disse data bekræfter de gunstige resultater af vagtsomme venter rapporteret i PIVOT undersøgelse [20]. Således målet for PCa pleje er at identificere og behandle kun mænd med klinisk signifikant sygdom. I denne indstilling, har til formål at undgå unødvendig behandling hos mænd med langsomt voksende PCa, selvom de nuværende risiko lagdeling ordninger misclassify nogle patienter. Selvadurai et al observeret, at omkring en tredjedel af de mænd, der gennemgår udskudt RP havde negative træk på tidspunktet for kirurgi, såsom extracapsular forlængelse, high-grade disease, eller positive margener [21]. Cirkulerende biomarkører repræsenterer en lovende tilgang til at identificere mænd med tilsyneladende lav risiko biopsi patologi, men som havnen potentielt aggressive tumorer uegnede til AS [22,23]. For nylig van den Bergh et al. forudsat en oversigt over de aktuelle undersøgelser undersøger billedbehandling og nye biomarkører i AS for PCa, understreger deres byrde rolle til overvågning i AS [4]. Adskillige undersøgelser har antydet fordelen ved tidlig repeat biopsi eller flere udvidede biopsi for at reducere risikoen for ugunstige sygdom på RP prøver uanset hvordan AS kriterier er defineret [24,25]. Kuru et al i en retrospektiv evaluering af PIRADS i mpMRI baseret på enkelte kerner og single-core histologi, bekræftede en signifikant sammenhæng mellem denne beslutning-support pointsystem og histopatologi [26]. Den tilføjer ydeevne MRI til den oprindelige kliniske evaluering af mænd med PCa klinisk lav risiko hjalp forudsigelse, der viser, at en overordnet PIRADS score 5 havde en høj følsomhed for GS opgradering på bekræftende biopsi, og foreslå en potentiel rolle i patienternes valg til AS [27].

.Recently, Abdi et al demonstreret på multivariat analyse en øget hyppighed af AS opsigelse for patienter med PIRADS score 4 eller 5 (vs 3) gennemgår MR fusionsteknologi under transrektal ultralyd-vejledt biopsi [28]. Bittencourt et al i 133 konsekutive PCA patienter, der gennemgik prostatektomi, viste moderat samlede nøjagtighed af ESUR /PIRADS kriterier i forudsigelsen af ​​EPE i en subpopulation med mellemliggende til høj risiko for sygdom og store mængder tumorer [29].

Andre forfattere [30,31] viste, at MR ikke forbedrer forudsigelsen af ​​høj risiko og /eller ikke orgel-begrænset sygdom i en RP prøve.

Ifølge tidligere rapporter [32,33], vores undersøgelse understøtter den prognostiske nøjagtighed MRI og PIRADS score i forudsige patologiske funktioner såsom GS opgradering, ECE, ugunstig prognose og stor tumor volumen i en kohorte af patienter er berettiget til AS. Især i betragtning af den multivariable model til forudsigelse ugunstig prognose, fandt vi en stærk association med én enhed stiger PIRADS score samt med én enhed stigning PSA og klinisk udvikling cT2a forhold til cT1c. DCA bekræftede yderligere fordelen givet ved hjælp af en model, herunder PIRADS score sammenlignet med beslutningen at behandle alle patienter eller behandling ingen, såvel i forhold til en model, der ikke omfatter dette pointsystem. Inddragelsen af ​​PIRADS score i forudsigelsesværktøjer kan øge nettofordel løbet næsten hele rækken af ​​sandsynligheder, når resultatet af interesse er GS opgradering, ECE eller deres kombination. I særdeleshed fandt vi, at de PIRADS score til påvisning af kræft var yderst følsom for både ECE og sædblæren invasion, selv om vi ikke bruge PIRADS-specifikke scores for at vurdere disse parametre. Også, det resulterer i øget nettofordel ved en tærskel sandsynlighed . 80%, når resultatet af interesse var tumor volumen

Konklusioner

Vores resultater viser, at mpMRI og PIRADS scoring er mulige redskaber i klinisk indstilling og kunne bruges som beslutningsstøttesystemer for en mere præcis udvælgelse af patienter er berettiget til AS. ROC kurver og DCA viste højere nøjagtigheden af ​​de modeller, herunder PIRADS score i forudsige GS opgradering, ECE, ugunstig prognose og tumor volumen ved den endelige histologi.