Pankreas duktal adenokarsinomlu olgularda ekstrapankreatik perinöral invazyonun saptanmasında bilgisayarlı tomografi ve radyomik bulgularının histopatolojik bulgular ile korelasyonu ve prognostik rolü
Assessment of extrapancreatic perineural invasion in pancreatic ductal adenocarcinoma: Correlation of ct and radiomic features with histopathology and prognostic implications
- Tez No: 945609
- Danışmanlar: DOÇ. EZGİ GÜLER
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Onkoloji, Radyoloji ve Nükleer Tıp, Oncology, Radiology and Nuclear Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Tıp Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Radyodiagnostik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Giriş ve Amaç: Ekstrapankreatik perinöral invazyon (EPNİ), pankreas duktal adenokarsinomunda (PDAK) sık izlenen ve tümörün biyolojik agresifliğini yansıtan karakteristik bir yayılım paterni olup, sağkalımı olumsuz etkilemektedir. Çalışmamızda, PDAK'lı olgularda EPNİ'nin BT ve radyomik analiz ile non-invaziv saptanması, histopatolojik korelasyonu ve prognostik değeri araştırıldı. Gereç ve Yöntem: Retrospektif ve tek merkezli çalışmada, 2016-2023 yılları arasında pankreas baş yerleşimli kitle nedeniyle pankreatikoduodenektomi uygulanmış ve histopatolojik olarak PDAK tanısı doğrulanmış olgular incelendi. Etik kurul onayı alınmıştır (TAEK 23-7T/45). EPNİ, literatürde tanımlı 4 ana anatomik yolak boyunca kesintisiz uzanım gösteren, yağlı planlarda kirlilik, primer tümörle benzer konflüan yumuşak doku olarak kabul edildi. Preoperatif kontrastlı batın BT görüntüleri, histopatolojik bulgulara kör, iki bağımsız radyolog tarafından EPNİ açısından arteriyel ve portal venöz fazlarda MPR, MIP ve VR teknikleri kullanılarak değerlendirildi. Pankreas ve tümör morfolojik özellikleri, dansite değerleri ve oranları, tümörün çevresel yapılarla ilişkisi incelendi. Vasküler invazyon NCCN kriterlerine göre değerlendirildi, tümörün çölyak trunkus (ÇT) ve süperior mezenterik artere (SMA) olan en kısa mesafesi ölçüldü. Hasta yaşı, cinsiyeti, preoperatif serum biyobelirteç düzeyleri, takipte lokal nüks/metastaz gelişimi ile son izlem tarihleri kaydedildi. Portal venöz faz BT görüntüleri üzerinden ITK-SNAP yazılımı kullanılarak tümör ve EPNİ için tanımlanmış 4 ana anatomik yolağı kapsayan mezopankreas bölgesine yönelik manuel 3D segmentasyonlar yapıldı; radyomik öznitelikler PyRadiomics kullanılarak çıkarıldı. Öznitelik seçimi korelasyon analizleri, mRMR, RFE ve filter yöntemleriyle sağlandı. Sınıflandırma için SVM ve RF algoritmaları kullanıldı. EPNİ'ye yönelik sınıflandırıcı modeller yalnızca EPNİ ile istatistiksel anlamlı ve/veya anlamlılığa yakın ilişki gösteren ve progresyon için anlamlı risk artışı oluşturan radyolojik bulgulardan, yalnızca radyomik özniteliklerden ve radyomik özniteliklere radyolojik bulguların kombinasyonlarından oluşturulmuştur. Model performansları F1 skoru ve ROC AUC ile değerlendirildi. İstatistiksel analizlerde Shapiro-Wilk, Mann-Whitney U, Ki-kare veya Fisher exact testleri; sağkalım analizlerinde Kaplan-Meier, Cox regresyon ve Fine-Gray yöntemleri; gözlemciler arası uyum değerlendirmesinde ise McNemar ve Kappa testleri kullanılmıştır. İstatistiksel anlamlılık sınırı p <0.05 olarak kabul edilmiştir. Bulgular: Çalışmaya dahil edilne 90 olgunun 56'sını (%62,2) erkekler oluştururken, hastaların yaş ortalaması 63,76 ± 10,68 yıl olarak hesaplandı. 61 olguda (%67,8) histopatolojik EPNİ saptandı. Gözlemci 1'in duyarlılığı %93,4, özgüllüğü %58,6, pozitif prediktif değeri (PPD) %82,6, negatif prediktif değeri (NPD) %81,0; histopatoloji ile uyumu orta düzeydedir (κ = 0,561; p <0.001). Gözlemci 2'de duyarlılık %90,2, özgüllük %72,4, PPD %87,3, NPD %77,8 olup uyum iyi düzeydedir (κ = 0,637; p <0.001). BT ile EPNİ değerlendirilmesinde gözlemciler arası uyum iyi düzeyde saptandı (κ = 0,661; p <0.001). Retroperitoneal cerrahi sınır pozitifliği, koledok ve peri-pankreatik yağ doku invazyonu, lenf nodu metastazı ile EPNİ arasında anlamlı ilişki izlenmiştir (p <0.05). BT'de saptanan peri-pankreatik yağ doku invazyonu EPNİ ile anlamlı ilişkilidir (p <0.05); gastroduodenal arter (GDA) invazyonu ise anlamlılık sınırındadır (p = 0.057). EPNİ pozitif olgularda tümörün ÇT ve SMA'ya olan mesafeleri daha kısa saptanmıştır (sırasıyla p = 0.034, p = 0.063). EPNİ'ye yönelik radyomik analizlerde, kitleden elde edilen filter tabanlı özniteliklerle eğitilen RBF çekirdekli SVM modelinin F1 skoru 0.842 ve ROC AUC değeri 0.707'dir. Yalnızca radyolojik parametreler ile eğitilen linear SVM modelinin F1 skoru 0.834 ve ROC AUC değeri 0.680'dur. Radyolojik ve radyomik kombine modeller arasında ise, kitle ve mezopankreasa ait kombine öznitelikler ve radyolojik bulgular ile eğitilen linear SVM modeli; F1 skoru 0.859, ROC AUC değeri 0.832 ile tüm modeller içerisinde en yüksek performansı gösterdi. EPNİ pozitif hastalarda ortalama progresyonsuz sağkalım süresi 19,8 ± 4,4 ay, negatif olgularda 39,5 ± 9,8 ay olup, fark istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmamıştır (p = 0.069). Genel sağkalım analizinde EPNİ pozitif olgularda ortalama sağkalım süresi 22,3 ± 3,3 ay, negatif olgularda ise 29,7 ± 5,7 ay olup, istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmamıştır (p = 0.235). Tartışma ve Sonuç: PDAK olgularında preoperatif dönemde EPNİ, BT temelli bulgular ve radyomik analizler ile non-invaziv olarak saptanabilmektedir. Radyolojik bulgular ve radyomik özniteliklerin kombinasyonu, EPNİ saptamasında daha yüksek doğruluk ve güvenilirlik sunmaktadır. EPNİ; retroperitoneal cerrahi sınır pozitifliği, koledok ve peri-pankreatik yağ doku invazyonu, lenf nodu metastazı gibi histopatolojik bulgular, peri-pankreatik yağ doku, GDA invazyonu gibi radyolojik bulgularla ilişkilidir. EPNİ pozitif olgularda progresyonsuz ve genel sağkalım daha kısa izlenmiş olup fark anlamlı bulunmamıştır.
Özet (Çeviri)
Background and Objective: Extrapancreatic perineural invasion (EPNI) is a common finding in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) and represents a characteristic pattern of tumor spread that reflects its biological aggressiveness and adversely impacts survival. In this study, we investigated the non-invasive detection of EPNI in PDAC patients using computed tomography (CT) and radiomic analysis, its correlation with histopathological findings, and its prognostic significance. Materials and Methods: In this retrospective, single-center study, patients who underwent pancreaticoduodenectomy due to pancreatic head masses between 2016 and 2023 and were histopathologically diagnosed with PDAC were included. Ethical approval was obtained (TAEK 23-7T/45). EPNI was defined as a continuous extension along four major anatomical pathways described in the literature, characterized by fat stranding or confluent soft tissue with imaging features similar to the primary tumor. Preoperative contrast-enhanced abdominal CT images were independently evaluated by two radiologists blinded to the histopathological results, using MPR, MIP, and VR techniques in both arterial and portal venous phases. Morphological features of the pancreas and tumor, density values and ratios, and the tumor's relationship with surrounding structures were assessed. Vascular invasion was evaluated according to NCCN criteria, and the shortest distances from the tumor to the celiac trunk and superior mesenteric artery (SMA) were measured. Patient demographics, preoperative serum biomarker levels, follow-up data on local recurrence or metastasis, and dates of last follow-up were recorded. Manual 3D segmentation of the tumor and the mesopancreatic region encompassing the four anatomically defined EPNI pathways was performed on portal venous phase CT images using ITK-SNAP, and radiomic features were extracted using PyRadiomics. Feature selection was performed through correlation analysis, minimum Redundancy Maximum Relevance (mRMR), Recursive Feature Elimination (RFE), and filter-based methods. Support Vector Machine (SVM) and Random Forest (RF) algorithms were employed for classification. Classification models for EPNI were developed using (i) only radiological parameters that demonstrated statistically significant or borderline associations with EPNI and progression risk, (ii) solely radiomic features, and (iii) combinations of radiomic features and relevant radiological findings. Model performance was evaluated using F1 score and ROC AUC. For statistical analysis, the Shapiro-Wilk test, Mann-Whitney U test, Chi-square or Fisher's exact test were used as appropriate. Survival analyses were performed using Kaplan-Meier curves, Cox regression, and Fine-Gray competing risks models. Interobserver agreement was assessed using McNemar's test and Kappa statistics. A p-value <0.05 was considered statistically significant. Results: Of the 90 patients included in the study, 56 (62.2%) were male, and the mean age was calculated as 63.76 ± 10.68 years. Histopathological EPNI was detected in 61 cases (67.8%). For Observer 1, sensitivity was 93.4%, specificity 58.6%, positive predictive value (PPV) 82.6%, negative predictive value (NPV) 81.0%, with a moderate level of agreement with histopathology (κ = 0.561; p <0.001). For Observer 2, sensitivity was 90.2%, specificity 72.4%, PPV 87.3%, and NPV 77.8%, with a good level of agreement (κ = 0.637; p <0.001). Interobserver agreement in CT-based EPNI assessment was good (κ = 0.661; p <0.001). A significant association was found between EPNI and retroperitoneal surgical margin positivity, common bile duct invasion, peripancreatic fat invasion, and lymph node metastasis (p <0.05). CT-detected peripancreatic fat invasion was significantly associated with EPNI (p <0.05), while gastroduodenal artery (GDA) invasion was borderline significant (p = 0.057). In EPNI-positive cases, the distances between the tumor and the celiac trunk and SMA were shorter (p = 0.034 and p = 0.063, respectively). In radiomic analysis for EPNI prediction, the RBF-kernel SVM model trained with filter-based features extracted from the tumor achieved an F1 score of 0.842 and a ROC AUC of 0.707. The linear SVM model trained solely on radiological parameters yielded an F1 score of 0.834 and a ROC AUC of 0.680. Among the combined radiological and radiomic models, the linear SVM model trained on combined features from both the tumor and the mesopancreas, along with radiological findings, showed the highest overall performance with an F1 score of 0.859 and a ROC AUC of 0.832. The mean progression-free survival was 19.8 ± 4.4 months in EPNI-positive patients and 39.5 ± 9.8 months in EPNI-negative patients; however, the difference was not statistically significant (p = 0.069). In overall survival analysis, the mean survival was 22.3 ± 3.3 months in EPNI-positive cases and 29.7 ± 5.7 months in EPNI-negative cases, with no statistically significant difference (p = 0.235). Discussion and Conclusion: In patients with PDAC, EPNI can be non-invasively detected in the preoperative period using CT based imaging findings and radiomic analysis. The combination of radiological features and radiomic attributes provides higher diagnostic accuracy and reliability for EPNI prediction. EPNI is associated with histopathological features such as retroperitoneal surgical margin positivity, common bile duct and peripancreatic fat invasion, and lymph node metastasis, as well as radiological findings including peripancreatic fat and GDA invasion. Although both progression-free and overall survival were shorter in EPNI-positive cases, the differences were not statistically significant.
Benzer Tezler
- Pankratik intraepitelyal neoplazilerin (PanİN) ve intraduktal papiller müsinöz neoplazilerin (İPMN) tümöral ve nontümöral pankreas patolojileriyle ve birbirleriyle ilişkisi
The relationship between pancreatic intraepithelial neoplasia (pantIN) intraductal papillary mucinous neoplasia (IPMN), tumoral and nontumoral pancreatic pathology
ÖVGÜ AYDIN
- Erişkin hastalarda pankreatik yağlanma varlığının pankreas duktal adenokarsinomu ile ilişkisinin değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
RABİA NUR TOK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2026
Radyoloji ve Nükleer TıpMarmara ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVUT TÜNEY
- Pankreasın duktal adenokarsinomu ve ampuller bölge adenokarsinomlarında hsf-1 ve p53 ekspresyonlarının prognostik faktörlerle ilişkisi
Immunohistochemical analysis of hsv-1 and p53 expression in pancreatic ductal adenocarcinoma and ampullary adenocarcinomas
MEHMET ZENGİN
- Pankreas duktal adenokarsinomlarında apoptoz inhibitör proteinlerin ekspresyonu ve prognostik önemi
Ekspression of inhibitor of apoptosis proteins in pancreatic ductal adenocarcinoma and prognostic significance
ASUMAN ARGON
- Pankreas duktal adenokarsinomlarında kök hücre belirteci CD133 ve CXCR4/CXCL12 kompleksinin kötü prognoz ile ilişkisinin araştırılması
Investigation of the relationship between stem cell markers CD133 and CXCR4/CXCL12 complex and poor prognosis in Pancreatic Ductal Adenocarcinomas
ADILA ADILLI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
PatolojiBezm-İ Alem Vakıf ÜniversitesiTıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZÜHAL GÜCİN