Radiomics for the purpose of differentiating benign from malignant solitary pulmonary nodules

Bomhals Birte, 2023
Maatschappelijke outreach: Korte populariserende samenvatting: Deze thesis zal het hebben over het gebruik van radiomics en nucleaire beeldvorming (PET/CT) met als doel het differentiëren van maligne en benigne solitaire longnodules. Medische beelden bevatten enorm veel informatie, ook zaken die niet met het blote oog zichtbaar zijn. Gebruik makend van radiomics kan men grote hoeveelheden van deze kwantitatieve gegevens afkomstig van CT/PET/MRI- beelden verwerken en gebruiken in modellen (1-6). Deze gegevens bevatten o.a. info over ziekte-specifieke processen, biologische eigenschappen van laesies etc. De gevormde modellen kunnen dan op verschillende vlakken een bijdrage leveren nl. in diagnostiek, screening, prognose, etc. (1-6). Radiomics is een proces dat begint met de beeldvorming zelf. Op deze beelden kan men dan de “region of interest” of ROI aanduiden en vanuit deze regio zal men dan de kwantitatieve gegevens kunnen extraheren via specifieke software. De gegevens die het best passen bij het vooropgestelde doel (bv. prognose, diagnose) worden geselecteerd en geanalyseerd. Tot slot wordt het model gevormd en gevalideerd. (1-6). Een longnodule is een zone van abnormaal weefsel in de long kleiner dan 3 cm (7). Zo’n nodule kan zowel kwaadaardig (kanker) of goedaardig (infectie, …) zijn (10). De huidige gouden standaard voor diagnose blijft histologisch onderzoek na biopsie of resectie of langdurige opvolging (2 jaar) met tussentijdse beeldvorming (20,21). Deze twee opties kennen een aantal nadelen. Biopsie/resectie zijn invasieve onderzoeken die o.a. afhangen van de algemene gezondheid van de patiënt en de bereikbaarheid van de nodule (20,21). Langdurige opvolging kan dan weer leiden tot onzekerheid en angst bij de patiënt (10). Men is dus op zoek naar non-invasieve methodes die zo vroegtijdig mogelijk een accuraat onderscheid tussen kwaadaardig en goedaardig kunnen maken (10). Een mogelijkheid hiervoor is bv. PET/CT-beeldvorming en het gebruik van de “standardized uptake value” of SUVmax waarde (met cutoff van 2.5) (28). Met andere woorden, laesies met een SUVmax waarde boven 2.5 worden gezien als kwaadaardig (28). Een nadeel hierbij is dat sommige benigne aandoeningen ook een verhoogde SUV-waarde vertonen (25,27,28). In deze thesis is onderzocht of men met behulp van radiomics en “principal component analysis” (PCA) een model kan vormen om SPNs te differentiëren en welke meerwaarde dit levert, vergeleken met de huidige methodes (SUVmax). Maatschappelijke meerwaarde: Een solitaire long nodule (SPN) kan het eerste teken zijn van longkanker (10). Longkanker is een van de meest dodelijke kankers omdat het vaak gediagnosticeerd wordt in een later en vaak niet-curatief stadium (12). Hoe vroeger de diagnose van longkanker gesteld kan worden, hoe beter. Anderzijds kan een SPN goedaardig zijn en wordt men tijdens het diagnostisch proces blootgesteld aan allerlei invasieve of onnodige onderzoeken (25,27,28). Het is dus van belang om SPNs zo snel mogelijk en zo accuraat mogelijk te diagnosticeren. Radiomics kan hierbij een belangrijke rol spelen om op een snelle, niet-invasieve methode een diagnose te verkrijgen.

Promotor Christophe Van De Wiele
Opleiding Geneeskunde
Domein Radiologie
Kernwoorden PET/CT Solitary pulmonary nodule radiomics