Metastatik renal hücreli kanser hastalarında immunoterapiye cevabın değerlendirilmesinde histogram analizinin yeri
Evaluation of immunotherapy response in metastatic renal cell carcinoma patients with histogram analysis
Yazar: SILA CANKAYA
Danışman: DOÇ. DR. LALE DAMGACI
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Bilkent Şehir Hastanesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Böbrek hastalıkları = Kidney diseases ; Böbrek neoplazmları = Kidney neoplasms ; Karsinoma = Carcinoma ; Karsinoma-renal hücreli = Carcinoma-renal cell ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Nivolumab = Nivolumab ; İmmünoterapi = Immunotherapy

Özet:
Amaç: Metastatik RCC hastalarında immunoterapiye cevabın değerlendirilmesinde ve prognozun öngörülmesinde histogram analizinin yerinin araştırılması amaçlandı. 
Materyal ve Metod: Çalışmamızda 27 metastatik RCC hastasının bir immunoterapötik ajan olan nivolumab kullanımına başlamadan önceki kontrastsız bazal BT incelemeleri ile ilaca başladıktan sonraki üçüncü ve altıncı aydaki kontrastsız BT incelemeleri retrospektif olarak incelendi. Üçüncü ve altıncı ayda yapılan kontrol BT incelemelerinde hastalar iRECIST'e göre ilaca cevap veren ve vermeyen olarak iki gruba ayrıldı. Hastaların bazal BT'de belirlenen her bir hedef lezyonu özel bir yazılım programı (Olea Sphere 3.0-SP 23 Olea Medicals, La Ciotat, France)  ile serbest el tekniği kullanılarak segmente edildi. Lezyonun görüldüğü her kesitte tüm tümör dokusunu içeren region of interest (ROI) alanları birleştirilerek lezyonların tamamı volume of interest (VOI) olarak elde edildi. Bu VOI'ler kullanılarak histogram analizi ile birinci derece parametreler ve bazı şekil parametreleri bulundu. Üçüncü ve altıncı ay BT incelemelerinde bazal BT'de seçilen hedef lezyonlarda aynı yazılım programı kullanılarak histogram analizi yapıldı. İlaca cevap veren ve vermeyen iki grup arasında bazal BT'de ve kontrol BT incelemelerinde histogram analizine göre fark olup olmadığı araştırıldı. Çalışmamızda ek olarak histogram analizi parametreleri ve metastatik RCC için bir prognostik model olan IMDC skorları arasındaki ilişkiye de bakıldı. İstatistiksel incelemelerde Wilcoxon,  Paired t, Mann Whitney U, t , Kruskal Wallis testleri kullanıldı.
Bulgular: Üçüncü ayda ilaca cevap veren grupta volüm ve 90. persentil değerlerinin daha düşük olduğu, 6. ay ölçümlerinde ise çarpıklık(skewness) değerinin cevap veren grupta daha düşük olduğu bulundu. Altıncı ayda ilaca cevap veren ve vermeyen hastaların bazal, 3.ay ve 6.ay BT ölçümleri karşılaştırıldığında 3.ay ölçümlerinde ilaca cevap veren hastalarda yüzey alanı/volüm oranı yüksek, uzun aks değerinin düşük olduğu, 6. ay ölçümlerinde ilaca cevap veren hastalarda yüzey alanı/volum oranı yüksek, uzun aks değerinin düşük olduğu ve çarpıklık değerinin düşük olduğu bulundu. iRECIST kriterleri baz alınarak herhangi bir zamanda (üçüncü veya altıncı ay) ilaca cevap veren hastalarda ise minimum değerleri daha düşük bulundu. Bazal BT histogram analizi parametreleri ve IMDC skorları arasındaki korelasyonlara bakıldığında  IMDC skoru ile medyan, volüm ve 90. persentil arasında pozitif yönde zayıf güçte anlamlı korelasyon saptandı. 3.ay BT'de volüm ile IMDC skoru arasında pozitif yönde orta güçte anlamlı korelasyon saptandı. ROC eğrisi analizleri ile uzun aks için yüksek, yüzey alanı/volüm oranı için düşük değerlerin tanısal olduğu bulundu. Çalışmamızın sonuçlarına göre her iki parametre için optimum''cut-off''değerleri uzun aks için 21,6 (üstündeki değerler tanısal), yüzey alanı/volüm için 0,67 (altındaki değerler tanısal) olarak bulundu.
Sonuç: Metastatik RCC hastalarında immunoterapiye cevabın değerlendirilmesinde histogram analizi alternatif bir yöntem olarak kullanılabilir.

Abstract:
Aim: To evaluate value of histogram analysis in immunotherapy response assessment and predicting prognosis in metastatic RCC patients treated with nivolumab. 
Material and Method: 27 metastatic RCC patients treated with nivolumab were evaluated. CT scans that are analyzed are non-enhanced basal CT which is before the drug administration, non-enhanced first control CT which is 3 month after the drug administration and non-enhanced second control CT which is 6 month after the drug administration.  CT scans evaluated based on iRECIST criteria and target lesions selected and measured for each patient. Then each target lesion segmented with a software (Olea Sphere 3.0-SP 23 Olea Medicals, La Ciotat, France) with free hand technique and the entire lesion was obtained as a VOI by combining the region of interest (ROI) areas obtained sequantially and containing all tumor tissue. Using this VOI, size, first order parameters and shape parameters were studied for each target lesion via software. Patients  dichotomized into two groups as objective responders and non-objective responders according to iRECIST criteria then histogram analysis parameters compared between the groups using wilcoxon ,  paired t, Mann Whitney U, t , Kruskal Wallis tests.
Results: According to 3rd month control CT scans measurements objective responders have lower values of volume and 90th percentile, according to 6th month control CT scans skewness values are lower in the objective responders.
According to 6th month control CT scans objective responders have higher value of surface area/volum ratio,lower values of longest diameter and lower values of skewness. According to iRECIST criteria patients also dichotomized into groups as responders at any time (3 or 6 month) and results according to this revealed objective responders have lower minimum values.In our study we also measure correlation between histogram analysis parameters and IMDC scores which is a prognostic model. According to the measurements there is a positive correlation between IMDC scores and median, volume,90th percentile values.ROC curve analyses also revealed that we can give cut off values for surface area/ volum ratio and longest diameter. For longest diamter values over 21,6 mm are non responsive to the therapy and for surface area/ volum ratio values under 0,67 are non responsive to the therapy.
As a conclusion, histogram analysis might be promising quantitative imaging tool that evaluate and predict oncologic outcomes  after immunotherapy.