Datoriserad bildanalys för säkrare diagnostik av prostatacancer

Transkript

1 Datoriserad bildanalys för säkrare diagnostik av prostatacancer Anders Bjartell Professor och överläkare VO Urologi Skånes Universitetssjukhus Lunds Universitet Disclosures Scientific Advisory Board and/or speaker honoraria Astellas, Bayer, Exini, Ferring, IPSEN, Janssen, OPKO Research grants Astellas, Bayer, IPSEN Co-founder/ Board Member Glactone Pharma AB Board Member LIDDS AB Shareholder Glactone Pharma AB, LIDDS AB, Wnt Research AB, 1

2 Agenda Prostatacancer - bakgrund och unmet needs Exempel på datoriserad bildanalys vid prostatacancer Digital patologi MRI Skelettscintigrafi SPECT/PET-CT Sjukdomsförloppet vid prostata cancer > 20 år? PIN Lokalt avancerad Lymfkörtel spridning Kastrations resistent Lokaliserad PSA Skelettspridning 2

3 Tre risk faktorer Ålder Ursprung Ärftlighet Minst var sjätte man i Sverige kommer att få diagnosen prostatacancer Fler än nya fall i år dödsfall av prostatacancer 3

4 Fler nya fall men tendens till färre som dör Effekt av PSA blodprov Effekten av PSA screening tidigupptäckt 4

5 Screening med PSA blodprov USA Europa Sverige Bästa resultat från screening studier Ca 35% minskad dödlighet i prostatacancer 231 män behöver screenas och 10 diagnostiseras för att rädda ett liv Arnsrud Godtman R, et al. Abstract presented at EAU annual meeting in Munich

6 Screening fortsatt inte rekommenderat I den hittills gällande rekommendationen om PSA-screening, från våren 2014, konstaterar Socialstyrelsen att överdiagnostiken och överbehandlingen efter sådan screening väger tyngre än minskad dödlighet och sjuklighet i prostatacancer. Samma beslut den 12 febr 2018 men behov av fler studier Vi hittar för många små snälla tumörer Många män observeras idag utan behandling (aktiv monitorering) Kan/ska man undvika att hitta dessa? Hur gör vi då? 6

7 eller.vi behöver bättre verktyg än PSA för att hitta den farliga cancern Prostatacancer har många ansikten PSA blodprov kan leda till ultraljudsundersökning och vävnadsprov (biopsi) Ultraljud inte diagnostiskt! Vävnadsprov behövs 7

8 Magnetkamera (MRI) för att hitta eller utesluta en farlig cancer Multiparameter MRI: Hög upplösning Diffusions viktade bilder Vattenmolekylers rörlighet Kontrastuppladdning Metabolism (spektroskopi) Beroende av erfaren bedömare PI-RADS standardisering 8

9 Hur bra är MR? 576 patienter som efter PSA prov undersöktes med Lancet Ultraljud med vävnadsprov (dagens metod) 2. Magnetkamera 3. Omfattande vävnadsprov Slutsats: Dagens metod med TRUL och blinda biopsier missar ca 50% Magnetkamera är till stor hjälp för att inte missa cancer MR fusion kombination av MR och ultraljud Minimera antalet biopsier Undvika infektioner Hitta aggressiva tumörer 9

10 Hur ser en farlig prostatacancer ut? Donald F Gleason 1966 Tar tid att bedöma 12 biopsier från varje patient Brist på patologer Varierande bedömning mellan patologer Digital patologi Snabb utveckling Scanning av mikroskopglas Automatiserad analys med hjälp av AI 10

11 Digital patologi Immature but very promising commercial potential Europe: routine digital pathology taking off Östergötland scanning all histology > slides Many Nordic care providers have started digitization Nationwide telepathology in Netherlands 2016 Many pilots in UK US: huge interest, will explode when FDA process clarified Digital Pathology Market worth $750 Million by 2022 Digital patologi - prostata biopsier Mathematical Imaging Group Ida Arvidsson Anders Heyden. LIIMA ( ) Large-scale Interactive Image Analysis AIDA ( ) Analytic Imaging Diagnostic Arena Claes Lundström Erik Sjöblom DOGS-2 ( ) ( ) Digital Optimisation of of Gleason Score Medical Faculty Agnieszka Krzyzanowska Anders Bjartell Deep learning, Machine learning, Convolutional Neural Networks (CNN) Pathology Felicia Marginean Athanasios Simoulis 11

12 Patolog 1 Patolog 2 Algoritm Gleason 3 Gleason 4 AI vid skelettscintigrafi Tc99m isotop gammakamera Subjektiv och svår bedömning Prof Lars Edenbrandt har utvecklat och utvärderat metoder för automatisk bildanalys sedan 2005 Lunds och Göteborgs Universitet Region Skåne och VG Region 12

13 Automated Bone Scan Index (BSI) Automatic lesion detection and classification based on ANN Automatic tracking of old and new lesion and its location Automatic calculation of BSI Electronic Reports Automated Bone Scan Index Standardiserat Objektivt Reproducerbart Kliniskt värdefullt Prognostiskt värde Effekt av behandling Pre- Therapy Post- Therapy 13

14 Automated BSI studies ADT (Ulmert et al Eur Urol, 2013) Docetaxel (Mitsui et al) Abiraterone (Reza et al) Enzalutamide (Anand et al) Xofigo (Alva et al, 2017) Tasquinimode (Armstrong et al, 2018) BSI Analytical Validation BSI Clinical Validation Clinical Qualification Evaluating and Establishing the performance characteristics of BSI Analytical Validation Pre-Analytical Validation Evaluating Clinical Utility of BSI as a Progression Biomarker Clinical Utility Accelerated Drug Development & Effective Clinical Management Paper I & II Paper III & IV What s next? 14

15 68-Ga PSMA PET-CT Kombination av isotop och CT En ny och känsligare metod att upptäcka små tumörer / metastaser Enorm utveckling PSMA upptag associerat med Gleason Prostatic uptake of 1404 correlates to Gleason score Goffin K. et al JNM

16 Radioligand terapi = imaging och behandling Vi behöver bättre prostatacancer diagnostik Bilddiagnostik allt vanligare AI för bildanalys, 3D-bilder Behov av kvantifiering tumörutbredning, intensitet, prognos, effekt MR har redan tagit plats i diagnostiken men datoriserad analys behövs Skelettscintigrafi och CT fortfarande golden standards men ersätts av SPECT/CT, PET/CT, PET/MR, helkropps MR Digital patologi - interaktivt beslutsstöd vid diagnostik och behandling Biomarkörer - PSA reflex test (4K, STHLM3, PHI), nya genetiska test 16

17 AI år 1997 Tack för uppmärksamheten 17