Features from computerized Texture analysis of Breast cancers at Pretreatment Mr imaging are associated with response to neoadjuvant chemotherapy
乳腺癌化疗前MR成像的计算机纹理分析的特征与新辅助化疗疗效的相关性
深圳市人民医院 2016级规培医师 杨熹
2017-12-18
Original Research
Breast Imaging
Features from Computerized Texture Analysis of Breast Cancers at Pretreatment MR Imaging Are Associated with Response to Neoadjuvant Chemotherapy
Author List
Foucauld Chamming’s, MD, PhD, Yoshiko Ueno, MD, Romuald Ferré, MD, Ellen Kao, MD, Anne-Sophie Jannot, MD, PhD, Jaron Chong,MD, Atilla Omeroglu, MD, Benoît Mesurolle, MD, Caroline Reinhold, MD, MSc, Benoit Gallix, MD
Additional Information
From the Departments of Radiology (F.C., Y.U., R.F., E.K., J.C., B.M., C.R., B.G.) and Pathology (A.O.), McGill University Health Centre, Montréal, QC, Canada; and Departments of Radiology (F.C.) and Data Processing and Statistics (A.S.J.), Université Paris Descartes Sorbonne Paris Cité, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, Hôpital Européen Georges Pompidou, 20 rue Leblanc, 75908 Paris, France.
Address correspondence to F.C. (e-mail: foucauld.chammings@aphp.fr).
https://doi.org/10.1148/radiol.2017170143
Purpose
To evaluate whether features from texture analysis of breast cancers were associated with pathologic complete response (pCR) after neoadjuvant chemotherapy and to explore the association between texture features and tumor subtypes at pretreatment magnetic resonance (MR) imaging.
Materials and Methods
Institutional review board approval was obtained. This retrospective study included 85 patients with 85 breast cancers who underwent breast MR imaging before neoadjuvant chemotherapy between April 10, 2008, and March 12, 2015. Two-dimensional texture analysis was performed by using software at T2-weighted MR imaging and contrast material–enhanced T1-weighted MR imaging. Quantitative parameters were compared between patients with pCR and those with non-pCR and between patients with triple-negative breast cancer and those with non–triple-negative cancer. Multiple logistic regression analysis was used to determine independent parameters.
Results
Eighteen tumors (22%) were triple-negative breast cancers. pCR was achieved in 30 of the 85 tumors (35%). At univariate analysis, mean pixel intensity with spatial scaling factor (SSF) of 2 and 4 on T2-weighted images and kurtosis on contrast-enhanced T1-weighted images showed a significant difference between triple-negative breast cancer and non–triple-negative breast cancer (P = .009, .003, and .001, respectively). Kurtosis (SSF, 2) on T2-weighted images showed a significant difference between pCR and non-pCR (P = .015). At multiple logistic regression, kurtosis on T2-weighted images was independently associated with pCR in non–triple-negative breast cancer (P = .033). A multivariate model incorporating T2-weighted and contrast-enhanced T1-weighted kurtosis showed good performance for the identification of triple-negative breast cancer (area under the receiver operating characteristic curve, 0.834).
Conclusion
At pretreatment MR imaging, kurtosis appears to be associated with pCR to neoadjuvant chemotherapy in non–triple-negative breast cancer and may be a promising biomarker for the identification of triple-negative breast cancer.
© RSNA, 2017
Features from Computerized Texture Analysis of Breast Cancers at Pretreatment MR Imaging Are Associated with Response to Neoadjuvant Chemotherapy
Foucauld Chamming’s, Yoshiko Ueno, Romuald Ferré, Ellen Kao, Anne-Sophie Jannot, Jaron Chong, Atilla Omeroglu, Benoît Mesurolle, Caroline Reinhold, and Benoit Gallix
Radiology 0 0:0
评估乳腺癌纹理分析的特征是否与新辅助化疗后病理完全缓解（pCR）状态相关。
探讨在乳腺癌化疗前MR成像上纹理特征与肿瘤亚型之间的关系。
pCR（pathologic complete response ）定义：乳腺癌原发灶和腋
窝淋巴结手术标本病理检查无浸润性肿瘤细胞残留（但可能存在原位
癌）。
研究人群：2008年4月10日至2015年3月12日85名浸润性乳腺癌患者，平
均年龄为50岁，年龄范围30-73岁。
基本流程：在接受新辅助化疗前行常规T2WI和T1WI动态增强扫描，使用后
处理软件对图像进行二维分析处理。对pCR患者组和非pCR患者
组以及三阴性乳腺癌患者组和非三阴性患者组进行定量参数比
较。
分析方法：多重逻辑回归分析
三阴性乳腺癌定义(triple-negative breast cancerTNBC)：是指雌激素受体、孕激素受体与生长因子受体均为阴性的乳腺癌，它具有强侵袭性、高复发率、高转移率及较差预后率等特点。
三阴乳腺癌和非三阴性乳腺癌在T2WI图像上的平均像素强度（SSF为2和4）和在T1WI增强图像上的峰度有明显的差异。
pCR组和非pCR组在T2WI图像上的峰度（SSF=2）有显著差异。
在非三阴性乳腺癌患者组中，T2WI图像上的峰度与pCR独立相关。
在T2WI和T1WI增强峰度图的多变量模型中鉴定三阴性乳腺癌有很大的优势。
在乳腺癌治疗前MR成像中，峰度似与非三阴性乳腺癌新辅助化疗手术后的pCR状态相关，并可能成为鉴定三阴性乳腺癌极有价值的标志物。
新辅助化疗能通过缩小肿瘤的大小，可使更多的病人接受外科手术，同时也能达到与辅助化疗相似的治疗效果，提高总体生存率。
pCR与非pCR患者的MR图像病灶类型、最大肿瘤大小、患者年龄和雌激素受体、孕激素受体和HER2受体没有显著的差异。
三阴性乳腺癌患者的病理完全缓解率67%（18例中12例）显著高于非三阴性乳腺癌患者26.7%（67例中18例）。
化疗前三阴性乳腺癌组的肿瘤平均直径（30mm;范围21-35mm）明显比非三阴性乳腺癌组小（44mm;直径范围34-57mm）。
在T2WI序列上的峰度图像与非三阴性患者的pCR独立相关。
1.峰度与PCR相关，它有助于鉴别三阴性乳腺癌。
2.此次研究结果显示峰度与非三阴性乳腺癌组中的pCR独立相关，但在三阴乳腺癌组或整个研究群体中不显示任何显著相关性，可能是由于统计分析缺乏说服力。
3.研究结果与以前的出版物结果一致，三阴性乳腺癌在MR形态和功能成像上可能具有显著的区别。更具体地说，MR纹理参数分析有助于确定三阴性乳腺癌并帮助预测生存及预后，然而，不同肿瘤亚型的纹理参数的统计学差异在近期不太可能具有任何临床应用价值，活检将仍然是高精度确定三阴乳腺癌的金标准。
本次研究优势
1、此次实验不仅研究T1WI成像，而且还评估了T2WI序列。
2、此次结果是从临床实践中采集成像数据，使用的后处理软件已在许多研究中被验证。
3、研究对象为连续临床治疗病人。
4、本次MR成像技术遵循了标准化和统一化、排除了在本研究机构之外行乳腺MR成像患者，提高了结果的准确性 。
本次实验中的不足
1.本次研究为单中心研究，缺乏对比。
2.仅在二维图像上进行后处理分析。
3.只研究了T2WI和T 1WI动态增强早期阶段。
4.得出的结论是基于文献的先验认识。
5.得出的统计学结论仅仅来自测试人群。
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