ADC histogram verilerinin meme kanseri karaciğer metastazlarının hormon reseptörü ve sağ kalımı öngörmekteki rolü: Hedef lezyon VOI ile tüm karaciğer metastazlarının VOI karşılaştırması
ADC histogram values of breast cancer liver metastasis for predicting hormone receptor and survival: Comparison of the target lesion voi and all the metastatic lesion VOI
Yazar: ONUR ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. NAZAN ÇİLEDAĞ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Dr. Abdurrahman Yurtaslan Ankara Onkoloji Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Karaciğer hastalıkları = Liver diseases ; Karaciğer neoplazmları = Liver neoplasms ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyomikler = Radiomics

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı aynı örneklemde iki farklı segmentasyon yöntemiyle elde olunan karaciğerde bulunan meme kanseri metastazlarına ait ADC Histogram verilerinin, lezyonun biyopsi sonucunu ve hastanın prognozunu öngörmekteki öneminin karşılaştırılması ve tartışılmasıdır.
Materyal ve Metot: Bu çalışma iki segmentasyon yöntemini retrospektif olarak karşılaştıran bir metot karşılaştırma çalışmasıdır. Çalışmanızın örneklemini 01.01.2015 - 31.12.2021 tarihleri arasında hastanemizde karaciğer biyopsisi yapılan ve meme kanseri metastazı olarak sonuçlanan 45 kadın olgu oluşturmakta olup hastaların Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) çekimleri hastanemizde 3 Tesla ve 1,5 Tesla cihazlarda yapılmış olup cihazlar arası anlamlı fark olup olmadığı sınıf içi korelasyon (ICC) testiyle test edilmiştir. Söz konusu metotlardan ilki karaciğerdeki yalnızca en büyük lezyonun hacmen segmentasyonu (Metot A) iken, diğer yöntem karaciğerdeki bütün metastatik lezyonların hacimsel olarak segmente edilerek tek bir veri olarak ele alınmasıdır (Metot B). DemoŞekil özelliklerin dağılımı için tanımlayıcı istatistik yöntemler kullanılmıştır. Lezyonların patoloji sonuçları olarak doğrudan karaciğer biyopsi sonuçları alınmış olup, korelasyon tayininde ki-kare veya Mann-Whitney U testleri ile ROC eğrileri kullanılmıştır. Bir yıllık izlem süresinde genel sağ kalım ve progresyonsuz sağ kalım incelemeleri yapılmış olup, istatistik anlamlılık düzeyinde univariate cox regresyon kullanılmıştır. Her iki yöntem içinde gözlemci içi ve gözlemciler arası uyum test edilmiş olup, istatistiki anlamlılık düzeyi için ICC testi kullanılmıştır. İki segmentasyon yöntemi arasında hangi parametrelerin ne derece değişkenlik gösterdiğinin belirlenmesinde ise Wilcoxon -signed rank testi uygulanmıştır.
Sonuçlar: Çalışmanın ilk aşamasında 1.5 Tesla ve 3 Tesla cihazların çekimleri arasında anlamlı fark olmadığı ortaya konulmuş olup bu sonuç literatür ile uyumludur (p>0.05).
İki metot arasındaki fark ise özellikle hacim, minimum, maksimum ve inhomojenite parametrelerinde belirgindir (p<0.001). Metot B ile ölçümlerde ortalama ADC değeri ER+ vakalarda daha düşüktü (p<0.05), A metodu ile yapılan ölçümlerde ise anlamlı sonuç elde edilmedi. HER2 korelasyon değerlendirmesinde ise her iki metodun hacim değerleriyle anlamlı korelasyon yakalanırken, Metot B ile minimal düzeyde daha düşük p değeri ve daha yüksek eğri altında kalan alan elde edildi (Metot A, p=0.047, EAA=0.709; Metot B, p=0.031, EAA=0.726). 1 yıllık sağ kalımı Metot A öngöremezken, Metot B'nin hacim parametresi ile anlamlı korelasyon saptandı (p=0.021). Progresyonsuz sağ kalımı (PFS) tüm hastalarda her iki yöntemde öngöremedi. İzole karaciğer metastazı olan, başka sistemik metastazı olmayan 12 hastalık bir alt grupta yapılan çalışmada ise her iki yöntemde de anlamlı sonuçlar bulundu (p<0.05). PFS ile körele olan diğer parametreler ortak iken skewness parametresi yalnızca Metot B ile yapılan çalışmada köreleydi (Metot A, p=0.083; Metot B, p=0.02). Gözlemci içi ve gözlemciler arası uyumda ise Metot A oldukça iyi performans gösterirken, metot B'nin uyumu görece daha düşüktü ve 'minimum' parametresinde gözlemci içi ve gözlemciler arası uyum saptanmadı.
Tartışma: Karaciğerde metastazı bulunan meme kanseri hastalarında ADC Histogram verileri ile patoloji sonucunu ve sağ kalımı öngörmede, tüm lezyonların segmentasyonu ile elde edilen veriler yapılan tüm ölçümlerde en büyük lezyondan yapılan ölçümlere göre daha istatistik anlamlı sonuçlar vermektedir. Ancak tüm lezyonların segmentasyonunda gözlemci içi ve gözlemciler arası uyum daha düşük olduğundan, gelecek çalışmalarda bu yöntemin kullanılması ancak gözlemciler arası uyum ile korelasyonun çalışmalara eklenerek sunulması önerilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Segmentasyon, Radyomiks, ADC Histogram, Meme Kanseri

Abstract:
Purpose: To compare the ability of two different segmentation methods to differentiate pathological features and predict prognostic features of breast cancer liver metastasis with ADC histogram image analysis.
Materials and Methods: In this Institutional-review board-approved retrospective study, breast cancer liver metastases were manually segmented with two different methods on ADC images. The first method was the volumetric segmentation of the largest metastatic lesion (Method A). The second method was the volumetric segmentation of all the metastatic lesions as a single VOI (Method B). We obtained single ADC histograms for each case in both methods. Overall survival (OS) and progression-free survival (PFS) for one-year follow-up were evaluated with Cox regression. The Mann-Whitney U test was used for the correlations of ADC histograms with estrogen receptor (ER), progesterone receptor (PR), and HER2 status. Intra- and interobserver correlations were calculated with intraclass correlation coefficients for both methods.
Results: Wilcoxon signed-rank testing confirmed statistically significant differences between the two method results of volume, min, max, and inhomogeneity parameters (p<0.001). The mean ADC values of the ER+ cases were lower than ER- cases with Method B (p<0.05), and there was no correlation with Method A (p>0.05). The volume parameter of Method B was correlated with overall survival (p=0.021), and none of the parameters of Method A was significant (p>0.05). In a small sample of cases with isolated liver metastasis, the skewness parameter was correlated with progression-free survival when obtained by Method B (p=0.02) but not when obtained by Method A (p>0.05). Intra- and interobserver agreement for Method A was good. Intra- and interobserver agreement was lower but generally acceptable except for the 'minimum' parameter for Method B.
Conclusion: There is a correlation between ADC histogram and histology or prognosis in breast cancer patients with liver metastases, and segmentation of all tumors has better diagnostic performance than segmentation of the largest tumor in the 
liver to show this correlation. However, the inter and intraobserver agreement with the largest tumor segmentation is better.
Key words: Segmentation, Radiomics, ADC Histogram, Breast Cancer