(Bijgewerkte inhoud van 2015-2017 staat onderaan dit artikel)
De prevalentie van longkanker in de VS, en in de wereld wat dat betreft, is een groot probleem voor de volksgezondheid en de economie. Longkanker wordt voornamelijk toegeschreven aan het roken van sigaretten en wordt meestal gediagnosticeerd ver in de laatste stadia van uitzaaiing, wat betekent dat het dodelijke kankerachtige deel van de tumor zich al heeft gedifferentieerd en zich heeft losgemaakt van zijn oorsprong en in de bloedbaan is terechtgekomen. Decennialang was een van de belangrijkste diagnostische beeldvormingsinstrumenten om longtumoren aan het licht te brengen een röntgenfoto van de borstkas.
In de afgelopen tien jaar heeft computertomografie (CT) steeds meer erkenning gekregen voor zijn vermogen om driedimensionale (3-D) beelden van de borstkas te maken, wat resulteert in een grotere resolutie van knobbeltjes en tumorpathologie. Het nadeel van CT-gebaseerde screening is het hoge percentage vals-positieven, dat afhankelijk van het onderzoek kan oplopen tot 50 procent, en dat leidt tot onnodige secundaire invasieve tests en grotere ongerustheid bij de patiënt.
Hoewel vroege opsporing zeker gunstig is voor patiënten, zijn de relatieve voordelen van röntgenfoto’s boven CT als de meest geschikte standaard voor screening op longkanker nog steeds niet duidelijk. In feite sponsort het National Cancer Institute (NCI) The National Lung Screening Trial (NLST), een onderzoek naar het opsporen van longkanker bij asymptomatische patiënten met behulp van röntgenfoto’s of CT.
Röntgenfoto’s van longkanker
Gezien de hoge prevalentie van longkanker onder het totale aantal kankergevallen en het hoge sterftecijfer van de ziekte na de diagnose, is de heersende gedachte dat zichtbare knobbeltjes moeten worden opgespoord voordat zij uitzaaien, om het aantal sterfgevallen drastisch te verminderen. Volgens de American Cancer Society (ACS) bestaat de meest gebruikte methode voor het screenen op longkanker uit het onderzoeken van de röntgenfoto’s van de borst van een patiënt in combinatie met een sputumanalyse.
Hoewel de röntgentechnologie de laatste jaren snel vooruit is gegaan met de introductie van digitale röntgenstralen met hoge resolutie, is de kleinste knobbelgrootte die hiermee kan worden gedetecteerd beperkt tot 1 à 2 cm. Het percentage vals-positieven ligt tussen de 10 en 20 procent. Bijna elke grote uitgebreide longkankerscreeningstudie heeft niet kunnen aantonen dat röntgen- en sputumcytologie het sterftecijfer voor longkanker verlagen.
Twee studies uit 1999 wezen uit dat spiraalcomputertomografie (LDCT) met lage dosis bijna zes keer zoveel knobbels detecteerde als traditionele röntgenradiografie. Met een resolutie van minder dan 1 cm en de mogelijkheid om 3-D-beelden van de longen te genereren, wekte LDCT opwinding als een hoogwaardig substituut voor röntgenstralen. De hoge gevoeligheid van de LDCT genereert echter ook een hoger vals-positief percentage dan traditionele röntgenstralen, met vals-positieve percentages die variëren tussen 20 en 50 procent. Tot op heden zijn er nog steeds geen gezaghebbende studies die duidelijk LDCT identificeren als het beste instrument voor het screenen op longkanker.
Het identificeren van het meest nauwkeurige instrument voor het screenen op longkanker kan niet alleen de gezondheidszorg een enorme hoeveelheid tijd en geld besparen, maar nog belangrijker, het kan meer levens redden. Met dit doel voor ogen is het National Cancer Institute in 2002 begonnen met een doorlopend onderzoek om de correlatie tussen screenings met röntgenstralen of LDCT en het sterftecijfer duidelijk vast te stellen. De studie omvat 50.000 huidige of voormalige rokers op 30 locaties die willekeurig worden toegewezen aan röntgen- of LDCT-onderzoeken. De proefpersonen ondergaan gedurende drie jaar jaarlijkse screenings, met secundaire screenings zoals naaldbiopsie en/of bronchoscopie uitgevoerd op potentiële kankergezwellen. Het onderzoek is gericht op zware rokers, gedefinieerd als personen die 30 jaar lang drie pakjes per dag, 20 jaar lang twee pakjes per dag of 10 jaar lang één pakje per dag hebben gerookt, en de proefpersonen moeten tussen de 54 en 75 jaar oud zijn, zonder eerdere geschiedenis van longchirurgie en/of kanker. De proef volgt de patiënten gedurende zes tot acht jaar en zal naar verwachting al in 2009 worden afgerond.
Onderzoekers verwachten dat de screening longkanker zal opsporen bij ongeveer vijf van elke 100 patiënten die zijn ingeschreven, of een incidentie van vijf procent die zou kunnen resulteren in meer dan 2.000 patiënten bij wie mogelijk longkanker wordt vastgesteld. Radiologen zullen vervolgens de röntgenfoto’s of CT-scans beoordelen en behandelingsopties voorschrijven mocht zich in de loop van het onderzoek kanker ontwikkelen. Naar de resultaten van de NLST wordt uitgekeken door zowel de patiënten als de artsen, omdat statistische gegevens de doeltreffendheid kunnen bevestigen van het gebruik van op röntgen- en/of CT-gebaseerde onderzoeken voor diagnoses en sterftecijfers van longkanker.
CAD-based Lung Cancer Examinations
Wat CT een voorsprong kan geven op röntgenfoto’s is Computer Aided Detection (CAD) voor CT-long, software die verdachte knobbels in de longmorfologie markeert en de veranderingen in de grootte van de knobbels in de loop van de tijd beoordeelt om de voortgang van de kankertherapie te volgen. CAD heeft ook zijn sporen verdiend door aan te tonen dat het radiologen in staat stelt ultrakleine longknobbeltjes van slechts 6 mm groot beter te bekijken.
Hoewel CAD veelbelovend is, is het nog een relatief nieuw concept en sommige artsen en ziekenhuizen zijn sceptisch over de voordelen van CAD en het rendement van de investering, vooral als deze niet wordt vergoed. Aangezien het aantal beelden dat artsen moeten beoordelen echter drastisch is toegenomen, en het aantal radiologen relatief gelijk blijft, is er een grotere behoefte aan technologie zoals CAD die de effectiviteit en efficiëntie van de arts bij het identificeren en beheren van potentiële afwijkingen kan helpen vergroten.
Oplossingen die momenteel op de markt beschikbaar zijn, zijn onder meer Siemens’ syngo LungCare en R2 Technology’s ImageChecker CT Lung Nodule-toepassing. Aangezien de prestaties van CAD bij het opsporen van laesies en knobbels in de longen nog niet volledig bekend zijn, wijzen de leveranciers er nadrukkelijk op dat het beoogde gebruik van hun CAD-oplossingen slechts een tweede lezer is – geen vervanger. “CAD zal in toenemende mate de standaard worden bij CT-onderzoeken van de borstkas om bruikbare longnodules en pulmonale slagadervullingsdefecten zoals emboli op te sporen en te beheren om extra ondersteuning te bieden bij de besluitvorming,” aldus Terry Chang, directeur CT CAD Marketing, R2 Technology Inc.
In recente studies met een multireader receiver operating characteristic (ROC), lieten potentiële knobbeltjes die over het hoofd werden gezien een reductie zien van 26 procent met R2’s ImageChecker, evenals een gemiddelde verbetering van de lezer bij radiologen om knobbeltjes tussen 4 en 30 mm groot te detecteren. Een andere retrospectieve studie toonde aan dat significante knobbeltjes in 33 procent van de gevallen over het hoofd werden gezien, wat de behoefte aan technologie die de lezers ondersteunt, nog versterkt. Als CAD een effectief diagnostisch hulpmiddel voor CT-longonderzoeken blijkt te zijn, zal CT waarschijnlijk beter presteren dan röntgenfoto’s van de borstkas bij het screenen op longkanker.
Hoe goed presteert CAD echt?
nderzoekers willen weten of dit echt waar is – kan CAD de gouden standaard worden voor CT- of röntgenonderzoeken? Hoewel long-CAD-systemen veelbelovend zijn gebleken als tweede lezer bij het opsporen van longknobbels, is de kritische vraag hoeveel van de gedetecteerde knobbels werkelijk longkanker zijn?
Omdat de effectiviteit van CAD bij het opsporen van longkanker niet volledig is onderzocht, heeft het NCI ook CAD onder de loep genomen. In samenwerking met de Foundation for the National Institutes of Health voert het NCI momenteel het Imaging Database Resources Initiative (IDRI) uit. Door de long CT-database van het Lung Image Database Consortium (LIDC) met 150 procent uit te breiden en een nieuwe database voor röntgenfoto’s van de borst te ontwikkelen, is het doel van IDRI “snel een openbare database van long CT- en röntgenfoto’s te creëren die door de industrie kan worden gebruikt als onderzoeksbron voor het verbeteren van de optimalisatie en evaluatie van computer aided diagnosis (CAD)-producten om het klinisch beheer van longkanker te verbeteren”. De databases zullen zinvolle vergelijkingen tussen CAD-methoden mogelijk maken, veelbelovende CAD-technieken identificeren, en kunnen aanzetten tot innovatie en de ontwikkeling van nieuwe CAD-software voor de borst tegen lagere kosten.
“Het enorme aantal beelden dat wordt gegenereerd in een spiraal CT-onderzoek met dunne plak maakt het voor radiologen uiterst moeilijk om op elk beeld naar kleine knobbeltjes te zoeken,” zei hij. “CAD is nodig als een praktische noodzaak. Een belemmering voor de ontwikkeling van CAD is het ontbreken van een gestandaardiseerde database met een hoge kwaliteit en grondgetrouwheid. Onze tweede motivatie is om die database aan te bieden,” zei Laurence Clarke, Ph.D., hoofd van de afdeling voor de ontwikkeling van beeldvormingstechnologie van het Cancer Imaging Program van het NCI.
De database is ontworpen om te helpen bij het beheer van de enorme hoeveelheid gegevens die wordt geproduceerd door CT-longbeeldvorming in de hoop dat CAD-algoritmen zullen helpen bij de taak van vroegtijdige opsporing en behandeling van longkanker. Nu de database de 400 gevallen nadert, zou het LIDC-project spoedig moeten worden voltooid en zou de informatie in het derde kwartaal van 2006 beschikbaar moeten zijn voor openbaar onderzoek. Op dat moment zullen artsen wellicht een duidelijker beeld hebben van welke beeldvormingsmethode – röntgen of CT – het meest effectief is voor de screening op longkanker.