Gecombineerde tomosynthesis en echografie van de borst

In de opsporing van borstkanker zijn echografie (ultrasound, US) en digital
breast tomosynthesis (DBT) vaak gebruikte beeldvormende technieken. Schaefgen,
et al. [1] ontwikkelde een gecombineerd DBT-US systeem waarin DBT plaatjes en
echovolumes van de gehele borst gelijktijdig kunnen worden opgenomen. Dit heeft
als voordeel voor de patiënt dat een extra echo-volume scan niet meer nodig is.
Daarnaast kan de de radioloog zowel echo als DBT beelden gelijktijdig naast
elkaar bekijken wat de opsporing van borstkanker verbetert. Echter zijn twee
beperkingen van dit gecombineerde systeem op dit moment: de scantijd van een
echo-volume is relatief lang (tot 2 minuten) wat oncomfortabel is voor de
patiënt omdat de borst gedurende die tijd samen gedrukt is. Een andere
beperking is beperkte penetratie van echografie en dus een afname van
beeldkwaliteit in de diepere regio's (4-10 cm). In een vorige studie [2] lieten
we in fantomen en met de hand vastgehouden echokoppen (2D) dat we de twee
beperkingen konden oplossen door de conventionele acquisities te vervangen door
ultrasnelle acquisities. Deze resultaten waren ook gevonden in in-vivo
echoplaatjes van borstlaesies in diezelfde studie. Gemotiveerd door deze veel
belovende resultaten, hebben we deze ultrasnelle acquisities in het DBT-US
systeem geïmplementeerd en getest in fantomen. De volgende stap is om na te
gaan of de resultaten van de vorige studie (2D echografie) [2] ook vertaalt
kunnen worden naar het DBT-US systeem (3D echografie) voor de opsporing van
borstkanker.

In deze pilot studie willen we uitzoeken of de beeldkwaliteit van de nieuwe
ultrasnelle acquisities minimaal net zo goed is als de huidige conventionele
acquisities die in een vorige studie [1] gebruikt zijn. Indien dit het geval is
betekend dat dat de scantijd van het echogedeelte van het DBT-US systeem
afneemt van enkele minuten naar een tiental seconde met minimaal behoudt van de
huidige beeldkwaliteit. Dit bevordert het comfort voor de patiënt en reduceert
te totale scan en procedure tijd bij toekomstige gebruik van het DBT-US systeem
in de kliniek.
Daarnaast willen we de DBT plaatjes opgenomen met de DBT-US systeem vergelijken
met plaatjes opgenomen met een klinische gebruikt DBT apparaat. Vergeleken met
een klinische DBT apparaat wordt er in het DBT-US systeem gebruikt gemaakt van
een andere compressieplaat die echo-doorlaatbaar is, en wordt er een
luchtkussentje onder de borst gebruikt om contract met de echokop te
bevorderen. Als de plaatjes vergelijkbaar zijn, kunnen de DBT-US plaatjes ook
gebruikt worden voor diagnostische doeleinde en hoeven er geen extra DBT opname
gemaakt worden in toekomstige vervolg studies.

[1] B. Schaefgen et al., "Initial results of the FUSION-X-US prototype
combining 3D automated breast ultrasound and digital breast tomosynthesis,"
European radiology, vol. 28, no. 6, pp. 2499-2506, 2018.
[2] G. A. G. M. Hendriks et al., "Comprehensive comparison of image quality
aspects between conventional and plane-wave imaging methods on a commercial
scanner," IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency
Control, pp. 1-1, 2022.

Primaire doelen:
1) Is het mogelijk om ultrasnelle echografie te implementeren in een
gecombineerd DBT-US systeem om de scantijd te verminderen met behoud van
beeldkwaliteit, of zelfs verbetering van beeldkwaliteit vergeleken met
conventionele echo sequenties?
2) Hoe verhouden DBT beelden en de kwaliteit zich die zijn opgenomen met een
compressie plaat in de kliniek gebruikt en een speciaal ontwikkelde
compressieplaat, die echografie mogelijk maakt, in deze studie; en kunnen DBT
beelden opgenomen met de speciaal ontwikkelde compressie plaat gebruikt worden
voor diagnostiek in toekomstige studie?

Secundaire doelen:
3) Hoe verhoudt de beeldkwaliteit zich van ultrasnelle echografie vergeleken
met conventionele echografie gebruik makende van hetzelfde echoapparaat en
dezelfde echokop?
4) Hoe verhoudt de beeldkwaliteit zich van ultrasnelle echografie
gebruikmakende van een geoptimaliseerd systeem voor deze acquisities zich tot
conventionele echografie gebruikmakende van hetzelfde system en dezelfde
echokop als in een vorige DBT-US study [1]?

[1] B. Schaefgen et al., "Initial results of the FUSION-X-US prototype
combining 3D automated breast ultrasound and digital breast tomosynthesis,"
European radiology, vol. 28, no. 6, pp. 2499-2506, 2018.

Dit is een prospectieve pilot studie. De proefpersonen zullen gescand worden
met het gecombineerde DBT-US systeem. Vier type afbeeldingen worden opgenomen:
1) DBT opnames; 2) conventionele echografie beelden met het zelfde apparaat als
een vorige studie [1-3]; 3) ultrasnelle, en 4) conventionele echobeelden
gebruikmakende van een nieuw system waarin ultrasnelle echografie mogelijk is.
Follow-up opnames zijn niet nodig in deze studie.

[1] B. Schäfgen et al., "Evaluation of the FUSION-X-US-II prototype to
combine automated breast ultrasound and tomosynthesis," (in eng), Eur Radiol,
vol. 31, no. 6, pp. 3712-3720, Jun 2021.
[2] B. Schaefgen et al., "First proof-of-concept evaluation of the
FUSION-X-US-II prototype for the performance of automated breast ultrasound in
healthy volunteers," (in eng), Archives of gynecology and obstetrics, vol. 304,
no. 2, pp. 559-566, 2021.
[3] B. Schaefgen et al., "Initial results of the FUSION-X-US prototype
combining 3D automated breast ultrasound and digital breast tomosynthesis,"
European radiology, vol. 28, no. 6, pp. 2499-2506, 2018.

Deelname aan deze studie vraagt om een kleine tijdsinverstering van 15 minuten
voor de echo en DBT opnames waarvan de eigenlijke scantijd zal 2 minuten
bedragen. Indien mogelijk, zal het bezoek samenvallen met het regulier
borstonderzoek of ingepland worden op diezelfde dag. Proefpersonen hebben geen
direct voordeel van deelname, maar deelname kan bijdragen aan nieuwe inzichten
in de ontwikkeling van een gecombineerd DBT-US apparaat om zo de opsporing van
borstkanker te verbeteren. Deelnemers hebben ook geen direct nadeel van
deelname, met uitzondering van een extra x-ray dosis voor één caudo-cranial DBT
scan. Deze dosis is van laag risico want het is beneden de veiligheidslimiten
en het betreft één scan van één borst.