Progress and current utility of radiomics in PET/CT study of non-metastatic breast cancer: A systematic review

Abstract

Aim

To synthesize the current evidence of the usefulness of radiomics in PET/CT image analysis in local and locally advanced breast cancer. Also, to evaluate the methodological quality of the radiomic studies published.

Methods

Systematic review of articles in different databases until 2021 using the terms "PET", "radiomics", "texture", "breast". Only articles with human data and that included a PET image were included. Studies with simulated data and with less than 20 patients were excluded. Were extracted sample size, radiotracer used, imaging technique, and radiomics characteristics from each article. The methodological quality of the studies was determined using the QUADAS-2 tool.

Results

18 articles were selected. The retrospective design was the most used. The most studied radiomic characteristic was SUVmax. Several radiomic parameters were correlated with tumor characterization, and tumor heterogeneity proved useful for predicting disease course and response to treatment. Most articles showed a high risk of bias, mainly from the patient selection.

Conclusions

A high probability of bias was observed in most of the published articles. Radiomics is a developing field and more studies are needed to demonstrate its usefulness in routine clinical practice. The QUADAS-2 tool allows critical assessment of the methodological quality of the available evidence. Despite its limitations, radiomics is shown to be an instrument that can help to achieve personalized oncologic management of breast cancer.

Resumen

Objetivo

Sintetizar la evidencia actual sobre la utilidad de la radiómica en el análisis de la imagen PET/TC en cáncer de mama local o localmente avanzado y evaluar la calidad metodológica de los estudios radiómicos publicados al respecto.

Material y métodos

Revisión sistemática de artículos en distintas bases de datos hasta 2021 utilizando los términos “PET”, “radiomics”, “texture”, “breast”. Se seleccionaron sólo artículos con datos humanos y que incluyeron una imagen de PET en su análisis. Se excluyeron estudios con datos de pruebas y menos de 20 pacientes. De cada artículo se extrajo el tamaño muestral, radiotrazador utilizado, técnica de imagen y características de imagen extraídas. Se determinó la calidad metodológica de los estudios mediante el instrumento QUADAS-2.

Resultados

18 artículos fueron seleccionados. El diseño retrospectivo fue el más utilizado. La característica radiómica más estudiada fue el SUVmax. Diversos parámetros radiómicos se correlacionaron con la caracterización tumoral, y la heterogeneidad tumoral demostró utilidad para predecir el curso de la enfermedad y la respuesta al tratamiento. La mayoría de los artículos mostró alto riesgo de sesgo, derivado principalmente de la selección de pacientes.

Conclusiones

Se observó una alta probabilidad de sesgo en los artículos publicados. La radiómica es un campo aún en desarrollo y son necesarios más estudios para demostrar su utilidad en la práctica clínica habitual. La herramienta QUADAS-2 permite la valoración crítica de la calidad metodológica de la evidencia disponible. Pese a las limitaciones, la radiómica se muestra como una herramienta que puede ayudar a conseguir un manejo oncológico personalizado en el cáncer de mama.