Screening del tumore polmonare e CAD

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1 Screening del tumore polmonare e CAD Ma5eo Bara7ni Università di Pisa Dipar=mento di Oncologia, dei Trapian= e delle Nuove Tecnologie in Medicina Divisione di Radiologia Diagnos=ca e Interven=s=ca

2 Screening tumore polmonare: razionale Il carcinoma polmonare è la più frequente causa di morte per tumore nei paesi occidentali La sopravvivenza a 5 anni varia dal 10 al 15% ed è rimasta pressoché invariata negli ul=mi 20 anni Il 78% dei pazien= alla diagnosi appartengono agli stadi III/IV, sopravvivenza a 5 anni 0% 20% Il 22% appartengono agli stadi I/II, sopravvivenza a 5 anni 70 80% Solo il 20 25% sono operabili con successo Solo i tumori in stadio 3 e 4 sono sintoma=ci

3 Screening tumore polmonare A par=re dagli anni 70 sono sta= fa7 studi randomizza= di screening con RX del torace (Mayo Clinic, John Hopkins Medical Ins=tu=on ed il Memorial Sloan Ke5ering Cancer Center) Non è stata osservata alcuna differenza di mortalità tra il gruppo di controllo e il gruppo a7vo

4 Studio ELCAP (Early Lung Cancer Action Project) Confronta l impiego della TC spirale a basso dosaggio e del radiogramma standard del torace su sogge7 asintoma=ci, > 10 pack/years, > 60 anni. Rispe5o al radiogramma del torace, l esame TC al primo esame di screening ha mostrato: noduli non calcifici con una frequenza 3 volte maggiore; posi=vità per neoplasia 4 volte maggiore; neoplasie in stadio iniziale con una frequenza 6 volte maggiore con resecabilità globale del tumore pari al 96%. Henschke CI, McCauley DI, Yankelevitz DF, Naidich DP, Mc Guinnes G, Mie7nen OS, Libby DM, Pasman=er MW, Koizumi J, Altorki NK, Smith JP. Early Lung Cancer Ac=on Project: overall design and findings from vaseline screening. Lancet 354:99 105, 1999.

5 ITALUNG Proge5o di screening per il cancro del polmone con TC spirale a basso dosaggio secondo il protocollo ELCAP: studio randomizzato controllato, iniziato nel 2004 nelle Provincie di Firenze, Pisa e Pistoia della durata di 4 anni. n = 1500 sogge7 per braccio Firenze: 750 Pisa: 350 Pistoia: 350 Un esame all anno per 4 anni

6 Obie7vi dello studio Obie7vo principale: verificare la riduzione del tasso di mortalità per tumore al polmone nella Popolazione A7va dello Studio (PAS), rispe5o alla Popolazione Passiva dello Studio (PPS)

7 Obie7vi secondari: Obie7vi dello studio valutare il numero totale dei tumori che si hanno nella PAS versus la PPS per stabilire il possibile guadagno diagnos=co confrontare i tassi di tumori del polmone in stadio avanzato nella PAS versus la PPS come surrogato della riduzione di mortalità e come indicatori del carico della mala7a misurare il numero di falsi posi=vi e di procedure invasive e stabilire i possibili danni lega= allo screening del cancro polmonare

8 Criteri di selezione dei sogge anni di entrambi i sessi 20 pack/years fumatori corren= o ex fumatori da < 10 anni consenso allo studio anamnesi nega=va per neoplasie e di preceden= exeresi chirurgiche polmonari idoneità alla possibile exeresi chirurgica

9 Piano dello studio 1 anno: Arruolamento e acquisizione base line per PAS 2, 3 e 4 anno: acquisizioni successive per PAS 5 e 6 anno: Follow up minimo per PAS e PPS 6 anno: Prima analisi di mortalità

10 Low Dose CT Protocolli di acquisizione TCSS ma 40 kv 140 collimaz.3 5 mm pitch 2:1 tempo di rotaz.1s incremento spaz. 2 5 mm TCMS ma 20 kv 120 collimaz.1 mm (x 4) pitch 7:1 tempo di rotaz.0,5 s incremento spaz. 1 mm no MDC

11 Low Dose CT BUON COMPROMESSO TRA LA SENSIBILITA NELL INDIVUARE NODULI POLMONARI E L ESPOSIZIONE ALLE RADIAZIONI TC spirale a basso dosaggio m.s. 0.7 msv TC spirale a basso dosaggio s.s. 1.2 msv TC spirale standard 7.0 msv Rx torace p.a msv Rx torace 2p 0.07 msv

12 Cara5eris=che dei noduli Criterio fondamentale per la ges=one dei noduli è quello dimensionale, mentre la morfologia rappresenta un elemento sussidiario

13 Categorie dei noduli Categoria 1: Noduli benigni Lesioni che mostrano calcificazioni benigne, cioè complete, centrali, lamellari o a popcorn; Valori densitometrici di =po adiposo nel contesto del nodulo; Infine noduli no= per avere dimensioni stabili da almeno 24 mesi (stabili= con un errore di misurazione fino al 20%; cioè che non siano aumenta= più del 20%)

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15 Categorie dei noduli Categoria 2: Micronoduli Noduli di < 5mm di diametro. Le cara5eris=che e la localizzazione di tu7 i noduli dovrà essere documentata per perme5ere il confronto con le successive acquisizioni.

16 85 90% noduli <5mm

17 Categorie dei noduli Categoria 3: Noduli indetermina= Noduli non completamente calcifici di 5 9 mm di diametro di cui non è ancora nota la velocità di crescita (che non appartengano alla categoria 1)

18 noduli >5mm

19 noduli >5mm

20 noduli >5mm

21 Categorie dei noduli Categoria 4: Noduli > 10 mm Noduli > 10mm che non presentano cara5eris=che di noduli benigni al baseline screening, oppure quelli < 10mm che hanno mostrato un aumento dimensionale agli studi TC seria= o al repeat screening. Le cara5eris=che dei noduli possono comprendere margini rotondeggian= o spicula= e cavitazione. Sono comprese in questa categoria anche lesioni focali di =po vetro smerigliato

22 noduli >10mm

23 Risultato Protocollo sui noduli Tra5amento 1. Nessun nodulo, TC normale o solo reper= non significa=vi 2. Nodulo(i) di Categoria 1 3. Nodulo(i) di Categoria 2 4. Nodulo(i) di Categoria 3 Ripetere la TC spirale di screening dopo 1 anno Ripetere la TC spirale di screening dopo 1 anno Ripetere la TC spirale di screening dopo 1 anno Confronto con TAC precedente Controlli a 3, 12 mesi. PET, agoaspirato, toracoscopia 5. Nodulo(i) di Categoria 4 Opzioni diagnos=che: 1)rivalutazione a 1 mese dopo an=bio=coterapia 2)biopsia 6. Screening nega=vo per nodulo(i), ma altre alterazioni significa=ve non sugges=ve di malignità 7. Esame inadeguato 8. Noduli Mul=pli Pra=ca standard Con=nuare lo screening annuale con TAC se appropriato Eseguire nuovo esame se possibile Comportarsi secondo la categoria del nodulo più grande

24 Risulta= baseline screening ITALUNG 3206 sogge7 arruola= braccio a7vo 1613 braccio passivo TC low dose: 426 casi posi=vi 21 tumori polmonari 18 NSCLC (47,6 % stadio 1) 2 SCLC 1 Carcinoide 16 biopsie con ago so7le su 15 lesioni (posi=ve in 12 pz) 17 lesioni asportate da 16 pz 1 biopsia con risultato nega=vo / 1 pz operato per una lesione benigna Design, recruitment and baseline results of the ITALUNG trial for lung cancer screening with low dose CT Lung Cancer, Volume 64, Issue 1, Pages 34 40, April 2009

25 Primi risulta= dalla sede di Pisa Pz so5opos= a low dose CT: 79 low dose CT effe5uate: 83 (4 follow up) 66 pz neg screening (84%) 13 pz pos screening (16%) 1 tumore T4 1 tumore T1 14 noduli >5mm (3 mesi)

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29 Adeno Ca Stadio T1 N0 M0 Lobectomia Dx Resezione a=pica a Sn

30 Riscontri occasionali di rilievo clinico 5 pz inters=ziopa=a 2 pz alteraz. Timiche Timoma iperplasia =mica Aneurisma aorta toracica Noduli =roidei Tumefazioni surrenaliche

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37 CAD La ricerca dei noduli polmonari è un difficile compito per il radiologo, infa7 devono essere valutate un elevato numero di immagini ( > di 300 per esame ) ed i noduli hanno forma e dimensioni simili a stru5ure normalmente presen= nel torace ( bronchi e vasi ). È stato dimostrato che uno o più noduli possono sfuggire all a5enzione del radiologo nel 26 % dei sogge7 esamina= in una campagna di screening*. Per ridurre la percentuale di falsi posi=vi è stata proposta la doppia le5ura degli esami, ma questa procedura non è a5uabile nelle campagne di screening né nella normale pra=ca clinica. L uso di un sistema CAD come secondo le5ore potrebbe essere u=le nell incrementare le prestazioni del radiologo. A5ualmente sistemi CAD sono disponibili anche in ambito mammografico e per la colonscopia virtuale. * Swensen SJ, Je5 JR, Sloan JA, Midthun DE, Hartman TE, Sykes AM, et al. Screening for lung cancer with low dose spiral computed tomography. Am J Respir Crit Care Med 2002;165:

38 CAD Nell ambito della collaborazione tra INFN di Pisa, il Dipar=mento di Oncologia, dei Trapian= e delle Nuove Tecnologie in Medicina Divisione di Radiologia Diagnos=ca e Interven=s=ca dell Università di Pisa e l Unità di Opera=va di Radiodiagnos=ca II dell Azienda Ospedaliera Universitaria di Pisa si sta proge5ando un test di valutazione dell efficacia del sistema CAD sviluppato nell ambito della collaborazione MAGIC 5. A questo scopo è iniziata una valutazione degli studi presen= in le5eratura sia per la metodologia u=lizzata che per i risulta= o5enu=.

39 CAD Materiali e metodi 30 LDCT 3 radiologi con diversa esperienza tempo di le5ura 15 sistema CAD ImageChecker V1.0 R2 Technology standard di riferimento: rile5ura consensuale degli esami Risulta= Brochu B, Beigelman Aubry C, Goldmard J L, Raffy P, Grenier PA, Lucidarme O. Computer aided of lung nodules on thin collima=on MDCT: impact on radiologists' performance. J Radiol 2007;88:

40 CAD Materiali e metodi 25 LDCT 3 radiologi con diversa esperienza sistema CAD ImageChecker V1.0 R2 Technology; Nodule Enhanced Viewing Siemens standard di riferimento: rile5ura consensuale degli esami Risulta= Das M, Muhlenbruch G, Mahnken AH, Flohr TG, Gundel L, Stanzel S, Kraus T, Gunther RW, Wildberger JE. Small pulmonary nodules: effect of two computer aided detec=on systems on radiologist performance. Radiology 2006; 241:

41 CAD Materiali e metodi 70 CT 4 radiologi sistema CAD ImageChecker V1.0 R2 Technology standard di riferimento: le5ura preliminare di 2 radiologi toracici Risulta= Lee IJ, Gamsu G, Czum J, Wu N, Johnson R, Chakrapani S. Lung. Nodule detec=on on chest CT: evalua=on of a computer aided detec=on (CAD) system. Korean J Radiol. 2005:89 93.

42 CAD In tu7 gli studi sono sta= scarta= gli esami con artefa7 da movimento, con lesioni di =po ground glass o con un numero di noduli superiore a 6. Il CAD se u=lizzato come secondo le5ore migliora sempre le prestazioni dei radiologi, in maniera più marcata per quelli con prestazioni singole peggiori. Il grado di esperienza del radiologo entra in gioco nel riconoscere i falsi posi=vi presenta= dal so}ware. Raramente vengono indica= i risulta= del CAD da solo sul dataset u=lizzato per il test, vengo cita= preceden= lavori di test del CAD su dataset di sviluppo.