Meme kanseri hastalarında neoadjuvan kemoterapi sonrası meme mrgsekanslarının patolojik  yanıtı öngörmedeki etkinliklerinin karşılaştırılması
After neoadjuvant chemotherapy in breast cancer patients comparison of the efficiencies of breast mrisequences in predicting pathological response
Yazar: MEHMET BURAK YILDIZ
Danışman: PROF. DR. FATMA NUR SOYLU BOY
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Fatih Sultan Mehmet Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme = Diffusion magnetic resonance imaging ; Meme kanseri =   ; Neoadjuvan tedavi = Neoadjuvant therapy

Özet:
AMAÇ 
Bu araştırmanın amacı, NAK (neoadjuvan kemoterapi) tedavisi ve NAK sonrası cerrahi tedavi gören  meme kanseri hastalarında meme MRG (manyetik rezonans görüntüleme)'de kullanılan T1 ağırlıklı, T2 ağırlıklı, DAG (difüzyon ağırlıklı görüntüleme)  ve dinamik kontrastlı görüntüleme sekanslarının patolojik yanıtı öngörmedeki etkinliklerini değerlendirmektir.

MATERYAL ve METOD
        Bu retrospektif ve tek merkezli çalışmada meme kanserinde NAK öncesi ve sonrası meme MRG tetkiklerinde T1A, T2A, DAG ve dinamik kontrastlı görüntüleme sekansları patoloji ve laboratuvar bulgularına kör olarak incelenerek bu sekanslardaki bulgular patolojik yanıt ile karşılaştırılmıştır.
Veri kümesi 01 Ocak 2019 - 01 Ocak 2023 döneminden örneklendirilmiştir. Meme kanseri tanılı, NAK tedavisi görmüş 31 hastanın görüntüleri PACS ( Picture Archiving and Communicating Systems- Görüntü Arşivleme ve İletişim Sistemleri) üzerinden alınmış olup iş istasyonu üzerinden değerlendirilmiştir.
Görüntüler anonimleştirildikten sonra NAK öncesi ve sonrası T1 ağırlıklı görüntülerde ve  kontrastlı serilerde tümör boyutları ( NAK öncesi ve sonrasında primer ve rezidü tümörün en uzun  çapları) , kontrastlı serilerde tümörlerin kontrastlanma kinetiği, T2 ağırlıklı görüntülerde tümör ve çevresindeki sinyal değişiklikleri , DAG'lerde tedavi öncesi ve sonrası  tümörde ölçülebilen en düşük ADC değeri retrospektif değerlendirilerek kaydedilmiştir. Kaydedilen bulgulardaki değişim ile radyolojik yanıt RECIST 1.1 kriterlerine göre değerlendirilmiştir. NAK sonrası tedavi  yanıtı  MRG sekanslarının etkinlikleri duyarlılık, özgüllük, pozitif ve negatif prediktif değerler gibi tanısal performans testleri ile incelenecek ve  karşılaştırılacaktır.
           NAK sonrası operasyon spesimenlerinden var ise rezidü tümörün Miller Payne sınıflandırmasına göre patojik tam yanıt (pCR) ve patolojik tam yanıt olmayan (nonpCR) olarak yanıtları kaydedilmiştir. Kategorik değişkenler için; Pearson testi  kullanıldı. Sürekli değişkenler için iki grup arasında bağımsız gruplarda T-Testi,
bağımlı gruplarda Wilcoxon testi kullanılmıştır. İki sürekli değişken arasında Spearman korelasyon katsayısına  ve anlamlılığına bakılmıştır.

BULGULAR 
          
Dinamik Kontrastlı meme MRG sekanslarının patolojik yanıtı öngörme kabiliyetleri farklılık göstermektedir. NAK sonrası meme MRG'de T1A serilerde olguların 20 (%64)'sinde eski tümör lojunda rezidüel tümör ile uyumlu olabilecek  hipointens sinyal değişikliği izlenmiştir. Rezidüel tumor düşündüren kitlesel formdaki sinyal değişikliğinin  en uzun çapı ölçülmüş olup NAK öncesi inceleme ve patoloji spesimeninde tespit edilen rezidüel tümör boyutları ile karşılaştırılarak  T1A serilerin negatif prediktif değeri %72, pozitif prediktif değeri %30 olarak değerlendirilmiştir. NAK sonrası meme MRG'de T2A serilerde eski tumor lojundaki sinyal değişiklikleri değerlendirilerek yapılan incelemede olguların 19(%61) 'unda eski tümör lojunda rezidüel tümöre ait olabilecek hiperintens sinyal değişikliği izlenmiş olup T2A serilerin negatif  prediktif değeri %88, pozitif prediktif değeri %38 bulunmuştur. NAK sonrası DAG serilerde eski tumor lojundaki diffüzyon kısıtlanması değerlendirilmiştir. NAK sonrası olguların 12 (%38.7)' sinde eski tumor lojunda diffüzyon kısıtlılığı saptanmış olup DAG serilerin negatif prediktif değeri %86, pozitif prediktif değeri %57 ölçüldü. Tedavi sonrasında radyolojik olarak tam yanıt göstermeyen olgularda rezidüel tümör düşündüren lezyonun  NAK sonrası ADC (apparent diffusion coefficient) değerleri ölçülmüştür (n=9). Bu alt grubun NAK öncesi ortalama ADC değeri 847x10-6 , NAK sonrası ortalama  ADC değeri 1105x10-6 ölçülmüş olup ADC değerlerinde tedavi sonrası anlamlı artış izlenmiştir (p<0.05). 
Meme MRG'de kontrastlı serilerde  NAK sonrası olguların %25.8'inde herhangi bir kontrastlanma saptanmadı. Olguların %29'unda kitlesel kontrast tutulumunun sebat ettiği, %43.2' sinde kitlesel olmayan fokal-lineer formda kontrast tutulumu izlendi. Herhangi bir şekilde kontrastlanma göstermeyen olgular tam yanıtlı, kitlesel olmayan fokal-lineer kontrastlanma gösteren olgular tama yakın yanıtlı, primer lezyona göre daha küçük boyutlarda kitlesel kontrast tutulumu gösteren olgular kısmi yanıtlı olarak değerlendirildi. Çalışmaya dahil patolojik olarak  tam yanıt gösteren olguların %54'ünde NAK tedavisi sonrası kitlesel olmayan fokal ve lineer formda kontrast tutulumları dikkati çekmiştir. Radyolojik yanıt değerlendirmede bu olgularda yanıt tama yakın olarak değerlendirilmiş olup radyoloji-patoloji  korelasyonunda bu görünümlerin rezidü in situ komponentleri ile örtüştüğü görülmüştür. Bu nedenle tama yakın yanıt olarak değerlendirilen grup ikinci bir  istatistiksel değerlendirmede tam yanıt grubuna dahil edilmiştir.  Kontrastlı serilerde tama yakın yanıt grubu tam yanıt grubuna dahil edildiğinde yani kitlesel olmayan  fokal-lineer kontrast tutulumu bulunan olgular  radyolojik olarak tam yanıt olarak değerlendirildiğinde; kontrastlı serilerin duyarlılığı %77,8 , özgüllüğü %86,    negatif prediktif değeri (NPD) % 87 olup pozitif prediktif değeri (PPD) %71  olarak değerlendirilmiştir.  Kitlesel kontrast tutulumu olmayan fakat kitlesel olmayan fokal-lineer kontrast tutulumu bulunan olgular tam yanıt olarak değerlendirilmediğinde kontrastlı serilerin duyarlılığı %88,9 , özgüllüğü %40,  pozitif prediktif değeri (PPD) %38, negatif prediktif değeri (NPD)  %90 olarak bulundu.  
 
SONUÇ 
Çalışmamızda T1A ve T2A MRG sekanslarının NAK tedavisine patolojik yanıtı öngörmedeki PPD'lerinin oldukça düşük olduğu görülmüştür. DAG'nin patolojik yanıtı ön görmedeki başarısı, T1A ve T2A serilere  daha yüksek olarak bulunmuştur. Kontrastlı seriler, tedavi sonrası yanıt ve rezidüel tümörü öngörmede meme MRG sekansları arasında PPD'si en yüksek metoddur. Bununla birlikte çalışmamızda, kontrastlı serilerde fokal-lineer boyanmaların radyolojik tam yanıt grubuna eklenmemesi, özgüllük ve PPD'de belirgin azalmaya neden olmuştur. Bu konuda daha geniş hasta grupları ile yapılacak çalışma ve değerlendirmelere ihtiyaç duyulmaktadır. 
 

ANAHTAR KELİMELER 
Manyetik Rezonans Görüntüleme, Meme kanseri, Neoadjuvan Kemoterapi, 
Patolojik Yanıt,

Abstract:
PURPOSE 
              The aim of this study is to comparatively demonstrate the ability of T1-weighted, T2-weighted, DWI (diffusion-weighted imaging) and dynamic contrast-enhanced imaging sequences used in breast MRI (magnetic resonance imaging) in predicting the pathological response in breast cancer patients undergoing NAC (neoadjuvant chemotherapy) treatment and surgical treatment after NAC.

MATERIALS AND METHODS 
In this retrospective and single-center study, T1W, T2W, DWI and dynamic contrast-enhanced imaging sequences in breast MRI examinations before and after NAC in breast cancer were examined blindly to pathology and laboratory findings, and the findings in these sequences were compared with the pathological response.
The dataset was sampled from the period 01 January 2019 - 01 January 2023. Images of 31 patients diagnosed with breast cancer and treated with NAC were taken via PACS (Picture Archiving and Communicating Systems) and evaluated via the workstation.
After the images are anonymised, tumor dimensions in T1-weighted images and contrast-enhanced series before and after NAC (longest diameters of the primary and residual tumor before and after NAC), contrast enhancement kinetics of tumors in contrast-enhanced series, signal changes around the tumor in T2-weighted images, before and after treatment in DWIs. The lowest ADC value that could be measured in the tumor was evaluated retrospectively and recorded. The change in recorded findings and radiological response were evaluated according to RECIST 1.1 criteria. The effectiveness of treatment response MRI sequences after NAC will be examined and compared with diagnostic performance tests such as sensitivity, specificity, positive and negative predictive values.
Responses of the residual tumor, if any, from the post-NAC operation specimens were recorded as pathological complete response (pCR) and pathological non-complete response (nonpCR) according to the Miller Payne classification. For categorical variables; Pearson test was used. For continuous variables, T-Test or Mann-Whitney U Test was used in independent groups between two groups, and Wilcoxon test was used in dependent groups. Spearman correlation coefficient and significance between two continuous variables were examined.


RESULTS 
        Dynamic Contrast breast MRI sequences vary in their ability to predict pathological response. In breast MRI after NAC, hypointense signal change that may be compatible with residual tumor was observed in 20 (64%) of the cases in T1W series in the old tumor site, and the longest diameter of the signal change in the mass form suggestive of residual tumor was measured, and the residual detected in the pre-NAC examination and pathology specimen. When compared with tumor sizes, the negative predictive value of T1W series was evaluated as 72% and the positive predictive value was 30%. In the examination performed by evaluating the signal changes in the old tumor site in the T2W series in breast MRI after NAC, hyperintense signal changes that may belong to the residual tumor were observed in the old tumor site in 19 (61%) of the cases, and the negative predictive value of the T2W series was measured as 88% and the positive predictive value was 38%.  Diffusion restriction in the old tumor site was evaluated in DWI series after NAC. Diffusion restriction was detected in the old tumor site in 12 (38.7%) of the cases after NAC, and the negative predictive value of the DWI series was measured as 86% and the positive predictive value was 57%. Post-NAC ADC (apparent diffusion coefficient)  values ​​of the lesion suggestive of residual tumor were measured in cases that did not show a complete radiological response after treatment (n=9). The average ADC value of this subgroup before NAC was 847x10-6, and the average ADC value after NAC was 1105x10-6, and a significant increase in ADC values ​​was observed after treatment (p<0.05).
          In breast MRI contrast-enhanced series, no contrast enhancement was detected in 25.8% of the cases after NAC. Mass like  contrast enhancement persisted in 29% of the cases, and non-massive focal-linear contrast enhancement was observed in 43.2% of the cases. Cases that did not show any contrast enhancement were considered to have a complete response, cases that showed non-massive focal-linear enhancement were considered to have a near-complete response, and cases that showed mass like contrast retention that was smaller in size than the primary lesion were considered to have a partial response. Non-mass focal and linear contrast enhancement was noted after NAC treatment in 59% of the patients included in the study who showed a pathological complete response. In the radiological response evaluation, the response was evaluated as almost complete in these cases, and in the radiology-pathology correlation, it was seen that these appearances overlapped with the residual in situ components. Therefore, the group evaluated as a near-complete response was included in the complete response group in a second statistical evaluation. When the near-complete response group is included in the complete response group in contrast-enhanced series, that is, when cases with non-massive focal-linear contrast retention are evaluated as radiologically complete response; The sensitivity of contrast-enhanced series was evaluated as 77.8%, specificity as 86%, negative predictive value (NPV) as 87% and positive predictive value (PPV) as 71%. When cases without mass contrast enhancement but with nonmass focal-linear contrast enhancement were not considered as complete response, the sensitivity of the contrast-enhanced series was found to be 88.9%, the specificity was 40%, the positive predictive value (PPV) was 38%, and the negative predictive value (NPV) was 90%.





                CONCLUSION 
          In our study, it was observed that the PPV of T1W and T2W MRI sequences in predicting the pathological response to NAC treatment was quite low. The success rate of DWI in predicting pathological response was found to be higher than T1W and T2W series. Contrast-enhanced series are the method with the highest PPV among breast MRI sequences in predicting post-treatment response and residual tumor. However, in our study, not adding focal-linear enhancements to the radiological complete response group in the contrast-enhanced series caused a significant decrease in specificity and PPD. Studies and evaluations with larger patient groups are needed on this subject.
.


KEYWORDS 
Breast cancer, Magnetic Resonance Imaging, Neoadjuvant Chemotherapy, Pathological Response