Richting klinische implementatie van nieuwe diagnostische methoden binnen de oncologische radiologie: een open-source web-platform voor klinische validatie studies.

A.     Achtergrond en probleemstelling
De behandeling van kankerpatiënten wordt steeds meer gepersonaliseerd en afgestemd op de behoeften van iedere individuele patiënt. Radiologische beeldvorming speelt hierbij een belangrijke rol en goede diagnostische beoordeling van bijvoorbeeld CT en MRI scans door radiologen is essentieel bij het maken van de juiste behandelbeslissingen. De laatste jaren zijn door onderzoeksgroepen verschillende nieuwe methoden ontwikkeld om radiologische beelden te beoordelen. Deze nieuwe methoden kunnen een belangrijk verschil maken voor de behandelplanning van patiënten, maar alleen wanneer zij bewezen betrouwbaar blijken en goed te reproduceren zijn door radiologen in de dagelijkse klinische praktijk. Of dit het geval is, is momenteel lastig te onderzoeken omdat platforms om de hiervoor benodigde “validatie-studies” op te kunnen zetten nog ontbreken. Er zijn wel verschillende online platforms beschikbaar die het verzamelen van radiologie beelden mogelijk maken, maar deze platforms focussen zich met name op onderzoek gericht op artificial intelligence en kwantitatieve beeldanalyse. Een gericht platform dat onderzoek naar meer klinisch-diagnostische beoordeling van beelden door radiologen mogelijk maakt, ontbreekt nog en is dringend nodig om de stap van de ontwikkeling van nieuwe diagnostische methoden naar goede klinische implementatie hiervan mogelijk te maken.

B.     Onderzoeksrichting/voorgestelde oplossing
Doel van dit project is een web-platform en infrastructuur te realiseren die het mogelijk maken om grootschalige klinisch-radiologische validatie-studies op te zetten. Dit beoogde web-platform, “iScore” is eerder al succesvol ontwikkeld door onze onderzoeksgroep en zal verder worden geoptimaliseerd ten behoeve van het huidige projectvoorstel. De effectiviteit van iScore en de bijbehorende research infrastructuur zal worden aangetoond middels een drietal grootschalige validatiestudies in 3 van de meest voorkomende kankersoorten in Nederland (darmkanker, prostaatkanker en borstkanker) waarvan de resultaten na afronden van de studies zo veel mogelijke zullen worden geïmplementeerd in de dagelijkse praktijk.

C.     Relevantie
Door het ontwikkelen van een nieuw platform voor het opzetten van grootschalige klinisch-radiologische validatie studies kunnen we er zorg voor dragen dat nieuwe methoden om radiologische beelden te beoordelen op een goede manier worden geëvalueerd door grote groepen radiologen alvorens te worden geïmplementeerd in de dagelijkse praktijk. Dit zal er toe bijdragen dat de kwaliteit van radiologische beoordeling en verslaglegging kan worden verbeterd, wat op zijn beurt zal leiden tot verbeterde gepersonaliseerde behandelplanning voor patiënten en uiteindelijke een verbetering in kwaliteit van leven.

D.     Onderzoeksdoelstellingen

1. Realiseren van een volledig operationeel web-platform en onderzoeks-infrastructuur om grootschalige klinisch-radiologische validatie studies mogelijk te maken
2. Demonstreren van de effectiviteit van deze workflow door middel van een drietal grootschalige validatiestudies in 3 van de meest voorkomende kankersoorten in Nederland; darmkanker, prostaatkanker en borstkanker.
3. Een standaard te ontwikkelen voor de klinische implementatie en disseminatie van de behaalde onderzoeksresultaten.

E.      Onderzoeksopzet
Het project is opgebouwd uit een viertal stappen (work packages):

1. Web-platform: als eerste voorbereidende stap zal het eerder ontwikkelde iScore web-platform verder worden geoptimaliseerd en klaargemaakt worden voor de klinische studies beschreven in stap 2-4.
2. Klinische studie in darmkanker: middels deze studie zal de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid worden getest van verschillende diagnostische methoden om bij endeldarmkanker patiënten de respons op therapie te kunnen voorspellen
3. Klinische studie in prostaatkanker: middels deze studie zal de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid worden getest van de “membraneuze urethra lengte”(MUL) als meetmethode om het risico op postoperatieve incontinentie na operatief verwijderen van de prostaat beter te kunnen inschatten.
4. Klinische studie in borstkanker: middels deze studie zal een standaard “lexicon” worden ontwikkeld en gevalideerd voor het rapporteren van diffusie-gewogen MRI onderzoeken bij de radiologische beoordeling van borstkanker.

Voor stap 2-4 zal gebruik worden gemaakt van de bestaande radiologische beeldvorming van darm-, prostaat- en borstkanker patiënten die al aanwezig is in het Antoni van Leeuwenhoek. Deze zullen worden beoordeeld door grote groepen radiologen (≥20 per studie) uit zowel Nederland als internationaal. De studie-resultaten kunnen door deze deelnemende radiologen na afloop van de studies direct worden toegepast in hun eigen dagelijkse praktijk.

F.      Verwachte uitkomsten

1. Het web-platform dat als onderdeel van dit project zal worden gerealiseerd zal “open source” online beschikbaar worden gemaakt zodat de radiologische gemeenschap de middelen wordt geboden om ook toekomstige verdere innovatie binnen de radiologische diagnostiek op een goede manier mogelijk te maken
2. De effectiviteit van het iScore web-platform en bijbehorende onderzoeks-infrastructuur zal worden aangetoond middels een drietal grote klinische validatie studies in darm-, prostaat- en borstkanker
3. De resultaten van deze studies zullen breed worden uitgedragen via de (inter)nationale professionele netwerken van de hoofdonderzoekers, die toonaangevende onderzoekersleiders zijn op het gebied van respectievelijk darm-, prostaat- en borstkanker. Daarnaast zullen deelnemende radiologen worden gestimuleerd om de studieresultaten direct toe te passen in hun eigen dagelijkse klinische praktijk. Deze stappen zullen bijdragen aan verhoogde uniformiteit en kwaliteit in de diagnostische beoordeling en verslaglegging van deze kankersoorten.

G.     Omschrijving stappen nodig om resultaat te implementeren
Om de onderzoeksresultaten te implementeren zijn de belangrijkste stappen die zullen worden doorlopen als volgt:

Technische implementatie van het iScore web-platform:

• De broncode van iScore zal open source online beschikbaar worden gemaakt
• Daarnaast zal worden gekeken naar mogelijkheden om iScore als plugin te incorporeren binnen bestaande data-platforms om bredere implementatie mogelijk te maken.

Klinische implementatie van de onderzoeksbevindingen op het gebied van darm-, prostaat- en borstkanker:

• De studieresultaten zullen worden gepresenteerd door de hoofdonderzoekers op verschillende bijeenkomsten van radiologische en klinische beroepsverenigingen; daarnaast zullen de resultaten worden gepubliceerd in vooraanstaande wetenschappelijke tijdschriften
• De hoofdonderzoekers zijn allen betrokken in richtlijncommissie van respectievelijk darm-, prostaat- en borstkanker. Via deze route zal er zorg voor worden gedragen dat de vertaling van de studie-resultaten in belangrijke radiologische en klinische richtlijnen wordt gestimuleerd.
• De deelnemende radiologen zullen uitgebreid feedback ontvangen op hun prestaties en hun belangrijkste fouten en leerpunten. Deze zullen tevens worden gebruikt om handleidingen te ontwikkelen met de belangrijkste  “tips en tricks” om ook toekomstige radiologen te kunnen onderwijzen.
• Er zullen (online) bijeenkomsten worden georganiseerd met de deelnemende en overige radiologen waarbij de studie-uitkomsten zullen worden besproken en deelnemers zullen worden gestimuleerd en begeleid om deze in hun dagelijkse klinische praktijk toe te gaan passen.
• Ongeveer 6 maanden na afronden van de verschillende klinische studies zal middels vragenlijsten het resultaat en effect van de klinische implementatie van de studieresultaten worden geëvalueerd.