Efficacy of Radiodiagnostic and Neural Network Networks in Assessing Breast Cancer Response to Neoadjuvant Treatment of Aggressive Molecular Subtypes

Abstract

Цель. Определить наиболее информативный метод лучевой диагностики и возможности нейронной сети в оценке ответа на неоадьювантное лечение наиболее агрессивных молекулярных подтипов рака молочной железы (РМЖ) путем сопоставления с патоморфологическими данными. Материал и методы. Материалом для исследования послужили данные медицинской документации (истории болезни и амбулаторные карты) 336 больных РМЖ, проходивших обследование и лечение на базе ГАУЗ СО «Свердловский областной онкологический диспансер» (г. Екатеринбург) в 2021-2022 гг., средний возраст пациенток составил 57,6 (± 10,3) лет. В исследование были включены пациентки с операбельными и местнораспространёнными опухолями (сT1N1, сT2N1, сT2-3N0-1) различных иммуногистохимических подтипов, нуждающимися в неоадьюватной химиотерапии с целью уменьшения опухолевой массы. Ответ на лекарственную терапию оценивался на основе критериев RECIST 1.1. Были исследованы гистологические препараты до и после хирургического лечения с определением резидуальной опухоли или полного патоморфологического ответа (рathologic Complete Response — pCR). Всем пациентам были выполнены маммографическое, ультразвуковое, МРТ исследования, а также были проанализированы данные визуализации нейронной сетью. Приводилось сравнительное сопоставление ренген-лучевого (rCR) и патоморфологического (pCR) ответа опухоли. Результаты. Регресс опухоли молочной железы, по данным гистологического исследования, (pCR) был обнаружен в 34,5 % (n = 116) случаев. В 44,8 % случаев (n = 52) получен полный ответ опухоли на неоадьюватную химиотерапию при люминальном В/HER2+ подтипе, а при нелюминальном/HER2+ подтипе pCR был зарегистрирован лишь у 37,9 % (n = 44) женщин. При тройном негативном РМЖ в 17,2 % (n = 20) случаев гистологически опухоль не определялась. Полный регресс, по данным лучевых методов исследования (rCR), был определен при маммографии в 28,6 % (n = 96) случаев, при УЗИ — у 29,8 % (n = 100), при МРТ в 32,1 % (n = 108), нейронная сеть определила полный регресс опухоли в 23,8 % случаев (n = 80). Наибольшую чувствительность в определении резидуальной опухоли продемонстрировала МРТ (80,0-83,3 %) в зависимости от молекулярного подтипа. Нейронная сеть продемонстрировала свою эффективность, сравнимую с маммографией по показателям чувствительности 69,2-72,0 % в зависимости от биологической характеристики опухоли, и специфичность на уровне 60,0-62,2 %. Заключение. Была доказана высокая эффективность лучевых методов при мультимодальной диагностике в оценке и прогнозировании ответа опухоли на неоадьюватную химиотерапию. Обученная нейросетевая модель продемонстрировала способность выявлять остаточную опухоль на уровне маммографического исследования.