4. STUDIO CLINICO
4.3 Risultati
Durante il periodo di studio sono stati arruolati 140 pazienti candidati alla biopsia prostatica per sospetto clinico di carcinoma prostatico. Nessun paziente ha avuto complicazioni rilevanti dopo la biopsia, ad eccezione del sanguinamento persistente di un mese rilevato nel liquido seminale.
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presentato il sospetto di cancro all’esame digito-rettale e 6 su 15 PIRADS >3 a mMRI. Il carcinoma è stato rilevato in 4
casi su 15.
Il punteggio di PIRADS ≥3 è stato rilevato in 3 soggetti su 4 con carcinoma prostatico.
Il carcinoma è stato diagnosticato in 31 su 64 pazienti con PSA totale tra 4,1 e 10 ng/ml. Il punteggio PIRADS ≥3 è stato rilevato in 34 casi su 58, ma solo 22 di essi presentavano associazione con carcinoma prostatico. Analogamente, il carcinoma prostatico è stato trovato in 21 casi su 61 pazienti con PSA totale >10 ng/ml. MMRI ha confermato la presenza di cancro in 18/25 pazienti, anche se è risultato positivo in 31 su 54 soggetti. In 60 (42,8%) casi (mediana BMI 26,25 IQR 24,87 - 28,7) le biopsie sono risultate positive per il cancro alla prostata, mentre nei restanti 80 (57,2%) casi (mediana BMI 25,75 IQR 24,17 - 27,87) è stata diagnosticata una condizione prostatica non neoplastica (BPH o infiammazione). L'analisi della curva ROC eseguita su punteggi PIRADS V2 ottenuti da 123 mMRI di pazienti sottoposti a biopsia prostatica (non sono stati inclusi volontari sani), ha mostrato per la soglia di punteggio ≥3 una sensibilità dell'83% e una specificità del 59%, VPP e VPN erano rispettivamente del 61% e dell'82%. Analizzando i pazienti con cancro alla prostata, in 21 (35%) casi la malattia ha coinvolto un solo lobo (11 il lato destro e
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10 il sinistro). Al contrario, negli altri 39 (65%) casi entrambi i lobi sono stati coinvolti dal tumore. Pertanto, secondo la classificazione di rischio D'Amico, 31 (51,6%) pazienti sono stati classificati a basso rischio, 9 (15%) come intermedi e 20 (33,4%) come ad alto rischio. I 40 giovani volontari sani hanno mostrato un'età mediana di 37 anni (MAD=4) e un IMC mediano di 25 anni (MAD=1,1). Il volume prostatico mediano era di 19,23 cc (MAD=6,5) con una densità mediana del PSA di 0,05 (MAD=0,03). Le statistiche descrittive complete delle caratteristiche dei pazienti stratificate secondo i risultati della biopsia sono
riportate nella Tabella 1.
Le statistiche inferenziali tra pazienti con PC, BPH e controlli sono riportate nella Tabella 2. Confrontando i pazienti con carcinoma prostatico rispetto ai controlli, sono state riscontrate differenze nell'età, nel PSA, nel volume della prostata e nella PSAD. Sono state riscontrate le stesse differenze statistiche nel confronto tra BPH e controlli (vedi Tabella 2). Per quanto riguarda l'IPB, rispetto ai pazienti con carcinoma prostatico, sono state riscontrate differenze significative esclusivamente nel volume prostatico (p<0,01). Per questo motivo l'analisi del PSAD è stata introdotta nella determinazione dell'accuratezza metodologica per ottenere
67 PCa BPH Healthy volounteers Patients (n.) 60 80 35 Age (median±SD) 70 (±7.16) 69 (±7.45) 37 (±4.78) BMI (median±SD) 26.01 (±2.91) 26.15 (±3.13) 25 (±1.65)
Pre-biopsy total PSA value (ng/ml)
<4 4 11 35
4-10 31 33 0
>10 25 36 0
Prostate nodule/s at DRE
Right 18 14 0 Left 10 7 0 Bilateral 8 4 0 Negative 24 55 35 Prostate Volume (cc.) at TRUS (median) 41.48 (±25.42) 53.78 (±25.7) 19.23 (±9.57)
PSA Density (PSA/Volume ±DS) 0.25 (±0.3) 0.17 (±0.31) 0.05 (±0.04)
Prostate biopsy YES YES NO
Low risk PCa 31 - -
Intermediate risk PCa 9 - -
High risk PCa 20 - -
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4.3.1 Valutazione dei parametri del BIA test.
La Tabella 2 riassume e confronta i parametri del test BIA raccolti da pazienti con cancro alla prostata, malattia prostatica benigna e volontari sani. Mentre non sono state riscontrate differenze significative tra i gruppi sul parametro BIA PHASE, sono state riscontrate differenze significative nel confronto tra BPH vs. controlli che utilizzano la RES (p<0,01), così come nel confronto tra controlli vs. pazienti con PCa e controlli vs. BPH che utilizzano la REA (p<0,05).
Per quanto riguarda il confronto statistico tra le tre misurazioni del test di bioimpedenza dal lato destro e Feature MEDIAN (Cancer) MAD (Cancer) MEDIAN (BPH) MAD (BPH) MEDIAN (Controls) MAD (Contro
ls) P-value Cancer Vs Controls P-value BPH vs Controls P-value BPH vs Cancer
AGE 70 5 69 5 37 4 4.34E-15 1.64E-16 1
BMI 26.01 1.51 26.15 2.15 25 1.1 1.19E-01 2.31E-01 1
PSA 8.985 2.535 9.11 3.915 0.87 0.45 5.07E-15 3.53E-14 1
Biometry 41.475 11.88 53.775 13.295 19.23 6.5 3.21E-09 1.68E-13 4.40E-03 PSA
Density 0.25 0.13 0.17 0.07 0.05 0.03 3.34E-12 3.95E-10 5.53E-02
RES 41.425 10.325 47.125 12.45 34.25 10.95 1.28E-01 9.41E-03 5.98E-01
REA 8.875 3.3 10.425 2.7 6.2 1.55 1.12E-02 2.52E-05 6.48E-01
PHASE 12.3 3.875 13.025 3.45 12.15 4.15 5.71E-01 2.32E-01 1
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sinistro della prostata, abbiamo diviso il set di dati in tre sottoinsiemi: (i) un sottoinsieme di pazienti con cancro alla prostata sul lato destro; (ii) un sottoinsieme di pazienti con cancro alla prostata sul lato sinistro (Tabella 4); (iii) un sottoinsieme di pazienti con cancro alla prostata su entrambi i lati. Vale la pena di notare che le RES del lato destro della prostata erano significativamente più basse di quelle del lato sinistro nel gruppo dei pazienti con tumore della prostata di sinistra e di entrambi i lati. Inoltre, la fase del lato sinistro della prostata era significativamente più bassa del lato destro nel gruppo dei pazienti con cancro su entrambi i lati.
Feature MEDIAN right-side MAD right-side MEDIAN left-side MAD left-side p-value
RES 46 9.6 46.9 9.45 9.11E-02
REA 8.7 4.1 9.05 3.95 2.09E-01
PHASE 9.45 2.9 9.5 2.85 4.49E-01
Feature MEDIAN right-side MAD right-side MEDIAN left-side MAD left-side p-value
RES 40.5 7.9 40.8 9.55 5.13E-03
REA 10.35 3.15 10 3.05 7.44E-01
PHASE 14.7 3.8 14.35 3.25 1.58E-01
Tabella 4: valori di mediana e MAD dei parametri di bioimpedenza calcolati sul lato sinistro e destro della prostata nel gruppo di pazienti con carcinoma localizzato a sinistra.
Tabella 3: valori di mediana e MAD dei parametri di bioimpedenza calcolati sul lato sinistro e destro della prostata nel gruppo di pazienti con carcinoma localizzato a destra. L’ultima colonna mostra i risultati del Wilcoxon test tra i lati sinistro e destro della prostata
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4.3.2 Risultati del sistema di supporto decisionale a più funzioni
Utilizzando il set di parametri che comprende BMI, PSA Densità, PSA, PSA, AGE, RES, FASE e REA, abbiamo costruito un modello computazionale multi-funzione SVM come descritto sopra e ne abbiamo ricavato l'accuratezza di riconoscimento del cancro, la sensibilità, la specificità, i valori predittivi positivi e negativi (PPV e NPV).
L'accuratezza media di previsione raggiunta è mostrata nella Figura 4, con un punteggio finale del 75,00%. (Fig.2). Questo è stato ottenuto combinando matematicamente i seguenti quattro parametri che sono stati identificati come clinicamente rilevanti: IMC, PSAD, RES e PSA. Una lista completa e classificata delle caratteristiche cliniche per questo sistema di supporto alle decisioni è riportata nella Tabella 6, mentre la corrispondente matrice di confusione è nella Tabella 7. La sensibilità e la specificità della previsione carcinoma prostatico rispetto alla BPH sono state
Feature MEDIAN right-side MAD right-side MEDIAN left-side MAD left-side p-value
RES 40.9 10.35 41.7 11.5 9.56E-04
REA 8.4 2.7 8.5 2.75 1.47E-01
PHASE 12.4 3.9 11.55 3.5 4.34E-02
Tabella 5: valori di mediana e MAD dei parametri di bioimpedenza calcolati sul lato sinistro e destro della prostata nel gruppo di pazienti con carcinoma localizzato in entrambi i lati
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rispettivamente del 63,33% e dell'83,75%. Il PPV e il NPV erano rispettivamente del 74,51% e del 75,28%. Vale la pena di notare che la resistenza (mediata tra il lobo prostato destro e quello sinistro) è una delle caratteristiche più informative e fornisce un contributo significativo per raggiungere il 75,00% di accuratezza.
BMI, Age, PSA, PSA Density, Cancer BPH
Cancer predicted 51.67% 28.75%
BPH predicted 48.33% 71.25%
BMI, PSA Density, RES, PSA
Cancer BPH
Cancer predicted 63.33% 16.25%
BPH predicted 36.67% 83.75%
Tabella 6: matrice di confusione del più accurato subset di parametri : BMI, PSAD, RES, PSA
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È importante notare che, come controprova, abbiamo ottenuto una significativa diminuzione della precisione di previsione PCa del 62,86% ripetendo la stessa procedura di calcolo basata sulla SVM utilizzando un set di caratteristiche che non include le tre misure biometriche. Come previsto, l'insieme di sottofunzioni più informativo comprendeva l'IMC, la densità del PSA e il PSA.