Purpose: To prospectively determine the prevalence and predictive value of three-dimensional (3D) and dynamic breast magnetic resonance (MR) imaging and contrast material kinetic features alone and as part of predictive diagnostic models. Materials and Methods: The study protocol was approved by the institutional review board or ethics committees of all participating institutions, and informed consent was obtained from all participants. Although study data collection was performed before HIPAA went into effect, standards that would be compliant with HIPAA were adhered to. Data from the International Breast MR Consortium trial 6883 were used in the analysis. Women underwent 3D (minimum spatial resolution, 0.7 × 1.4 × 3 mm; minimal temporal resolution, 4 minutes) and dynamic two-dimensional (temporal resolution, 15 seconds) MR imaging examinations. Readers rated enhancement shape, enhancement distribution, border architecture, enhancement intensity, presence of rim enhancement or internal septations, and the shape of the contrast material kinetic curve. Regression was performed for each feature individually and after adjustment for associated mammographic findings. Multivariate models were also constructed from multiple architectural and dynamic features. Areas under the receiver operating characteristic curve (Az values) were estimated for all models. Results: There were 995 lesions in 854 women (mean age, 53 years ± 12 [standard deviation]; range, 18–80 years) for whom pathology data were available. The absence of enhancement was associated with an 88% negative predictive value for cancer. Qualitative characterization of the dynamic enhancement pattern was associated with an Az value of 0.66 across all lesion architectures. Focal mass margins (Az = 0.76) and signal intensity (Az = 0.70) were highly predictive imaging features. Multivariate models were constructed with an Az value of 0.880. Conclusion: Architectural and dynamic features are important in breast MR imaging interpretation. Multivariate models involving feature assessment have a diagnostic accuracy superior to that of qualitative characterization of the dynamic enhancement pattern. © RSNA, 2006

Purpose Neoadjuvant chemotherapy for breast cancer provides critical information about tumor response; how best to leverage this for predicting recurrence-free survival (RFS) is not established. The I-SPY 1 TRIAL (Investigation of Serial Studies to Predict Your Therapeutic Response With Imaging and Molecular Analysis) was a multicenter breast cancer study integrating clinical, imaging, and genomic data to evaluate pathologic response, RFS, and their relationship and predictability based on tumor biomarkers. Patients and Methods Eligible patients had tumors ≥ 3 cm and received neoadjuvant chemotherapy. We determined associations between pathologic complete response (pCR; defined as the absence of invasive cancer in breast and nodes) and RFS, overall and within receptor subsets. Results In 221 evaluable patients (median tumor size, 6.0 cm; median age, 49 years; 91% classified as poor risk on the basis of the 70-gene prognosis profile), 41% were hormone receptor (HR) negative, and 31% were human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) positive. For 190 patients treated without neoadjuvant trastuzumab, pCR was highest for HR-negative/HER2-positive patients (45%) and lowest for HR-positive/HER2-negative patients (9%). Achieving pCR predicted favorable RFS. For 172 patients treated without trastuzumab, the hazard ratio for RFS of pCR versus no pCR was 0.29 (95% CI, 0.07 to 0.82). pCR was more predictive of RFS by multivariate analysis when subtype was taken into account, and point estimates of hazard ratios within the HR-positive/HER2-negative (hazard ratio, 0.00; 95% CI, 0.00 to 0.93), HR-negative/HER2-negative (hazard ratio, 0.25; 95% CI, 0.04 to 0.97), and HER2-positive (hazard ratio, 0.14; 95% CI, 0.01 to 1.0) subtypes are lower. Ki67 further improved the prediction of pCR within subsets. Conclusion In this biologically high-risk group, pCR differs by receptor subset. pCR is more highly predictive of RFS within every established receptor subset than overall, demonstrating that the extent of outcome advantage conferred by pCR is specific to tumor biology.

Abstract BACKGROUND The authors compared the performance of screening mammography versus magnetic resonance imaging (MRI) in women at genetically high risk for breast cancer. METHODS The authors conducted an international prospective study of screening mammography and MRI in asymptomatic, genetically high‐risk women age ≥ 25 years. Women with a history of breast cancer were eligible for a contralateral screening if they had been diagnosed within 5 years or a bilateral screening if they had been diagnosed > 5 years previously. All examinations (MRI, mammography, and clinical breast examination [CBE]) were performed within 90 days of each other. RESULTS In total, 390 eligible women were enrolled by 13 sites, and 367 women completed all study examinations. Imaging evaluations recommended 38 biopsies, and 27 biopsies were performed, resulting in 4 cancers diagnosed for an overall 1.1% cancer yield (95% confidence interval [95%CI], 0.3–2.8%). MRI detected all four cancers, whereas mammography detected one cancer. The diagnostic yield of mammography was 0.3% (95%CI, 0.01–1.5%). The yield of cancer by MRI alone was 0.8% (95%CI, − 0.3–2.0%). The biopsy recommendation rates for MRI and mammography were 8.5% (95%CI, 5.8–11.8%) and 2.2% (95%CI, 0.1–4.3%). CONCLUSIONS Screening MRI in high‐risk women was capable of detecting mammographically and clinically occult breast cancer. Screening MRI resulted in 22 of 367 of women (6%) who had negative mammogram and negative CBE examinations undergoing biopsy, resulting in 3 additional cancers detected. MRI also resulted in 19 (5%) false‐positive outcomes, which resulted in benign biopsies. Cancer 2005. © 2005 American Cancer Society.

506 Background: Pembro is an anti-PD-1 antibody with single agent activity in HER2– metastatic BC. I-SPY 2 is a multicenter, phase 2 platform trial which evaluates novel neoadjuvant therapies; the primary endpoint is pathological complete response (pCR, ypT0/Tis ypN0). We report current efficacy results, with final results at ASCO. Methods: Patients (pts) with invasive BC ≥2.5 cm by exam or ≥2 cm by imaging are assigned weekly paclitaxel x 12 (control) +/- an experimental agent, followed by doxorubicin/cyclophosphamide x 4. Combinations of hormone-receptor (HR), HER2, & MammaPrint (MP) status define the 8 signatures studied. MP low HR+ BC is excluded. Adaptive randomization is based on each arm’s Bayesian probability of superiority over control. Graduation by signature is based on an arm’s Bayesian predictive probability of a successful 1:1 randomized phase 3 trial with a pCR endpoint. We provide raw & Bayesian estimated pCR rates adjusted for covariates, time effects over the course of the trial, & serial MRI modeling for pts not yet assessed for pCR surgically. Results: 69 pts were randomized to pembro (HER2- subsets only) from Dec 2015 until it graduated in Nov 2016. 46 pts have undergone surgery (table); the other 23 have on-therapy MRI assessments. In 29 HR–/HER2– (TNBC) pts, pembro increased raw & estimated pCR rates by >50% & 40%, respectively; in 40 HR+/HER– pts, it did so by 13% and 21%. 5 pts had immune-related grade 3 adverse events (AEs); 1 hypophysitis & 4 adrenal insufficiency. 4 pts presented after completion of AC (149-179 d after starting pembro); 1 presented prior to AC (37 d after starting pembro). 7 pts had grade 1-2 thyroid abnormalities. Conclusion: Pembro added to standard therapy improved pCR rates in all HER2- BCs that meet I-SPY 2 eligibility, especially in TNBC. Immune-mediated AEs were observed; pt follow up is ongoing. Clinical trial information: NCT01042379. [Table: see text]

LBA509 Background: I-SPY2.2 is a multicenter phase 2 platform sequential multiple assignment randomized trial (SMART) evaluating novel experimental regimens in the neoadjuvant breast cancer setting. The novel therapy is given as first in a sequence (Block A), followed by standard chemo/targeted therapies (Block B/C) if indicated. The goal is to identify agents that lead to pCR after novel targeted agents alone, or in sequence with optimal therapy assigned based on the tumor response predictive subtype (RPS). RPS incorporates expression-based immune, DNA repair deficiency (DRD), and luminal signatures with hormone receptor (HR) and HER2 status to classify patients by subtype: S1: HR+HER2-Immune-DRD-; S2: HR-HER2-Immune-DRD-; S3: HER2-Immune+; S4: HER2-Immune-DRD+; S5: HER2+/non-Luminal; S6: HER2+/Luminal. Methods: RPS S1, S2, S3 and S4 were eligible for assignment to Dato in Block A. Patients (pts) were followed by MRI during treatment (at 3, 6 and 12 weeks after start of Blocks A and B). Predicted responders by MRI and biopsy at the end of Block A or B have the option of going to surgery early, otherwise they proceed to next treatment Block (B +/- C). Randomization to Block B includes a taxane-based regimen specific to the RPS, and options include S1: paclitaxel; S2 and S3: paclitaxel + carboplatin + pembrolizumab; S4: paclitaxel + carboplatin vs. paclitaxel + carboplatin + pembrolizumab. Patients who did not go to surgery after Block B proceeded to Block C (AC or AC + Pembrolizumab if HR-HER2-). The primary endpoint is pCR. Efficacy is evaluated within each RPS and HR+HER2- and HR-HER2- signatures. To estimate the arm's efficacy as a stand-alone therapy, we use a Bayesian covariate-adjusted model to estimate the pCR rate and compare the posterior distribution to a subtype-specific fixed threshold. This model uses pCR data when available and MRI data when pCR is not. To estimate pCR rate in the context of a multi-decision treatment regimen, we use a Bayesian model based on if and when a pCR occurred in the trial. The posterior is compared to a subtype-specific dynamic control generated from historical I-SPY data. Results: 103 pts were randomly assigned to the Dato arm between August 2022 and August 2023. All patients have proceeded beyond Block A; 33 went to surgery after Dato alone. The efficacy results for Dato as a stand-alone therapy are summarized in Table. Conclusions: Dato monotherapy was active, particularly in the HR-HER2- signature, but did not meet the pre-specified threshold for graduation in I-SPY 2.2. Clinical trial information: NCT01042379 . [Table: see text]

Motivation: Tumor delineation is a challenging but critical step for ADC calculation in Diffusion-weighted (DW) MRI. Automated delineation methods are still underdeveloped for DW-MRI. Goal(s): To compare the predictive performance of manual vs. automated ADC values at multiple timepoints during neoadjuvant treatment. Approach: We used MRI data from the ACRIN 6698 trial for this analysis. Automated ADC values were computed using transformed ROIs from image registration between pre-contrast DCE and DWI (b=0). Results: Predictive performance improved with automated ADC values at 3-week timepoint and remained similar at 12-week and pre-surgery timepoints. Impact: This work offers a practical approach for automated ADC calculation, allowing radiologists to expedite clinical decisions for breast cancer patients at early treatment timepoints; therefore, improving patient care.

Motivation: In our preliminary study of breast cancer patients undergoing neoadjuvant treatment in the I-SPY 2 TRIAL, functional tumor volume (FTV)-based algorithm using 3-week and 6-week MRI successfully identified sub-optimal responders as potential candidates for early treatment re-direction. Goal(s): We aimed to evaluate the performance of the algorithm using data collected after the requirement for 6-week MRI based on 3-week response was officially added. Approach: We tested PPV and sensitivity of the algorithm in 146 patients enrolled in I-SPY 2 between October 2021 and June 2022. Results: The combined 3-week and 6-week MRI algorithm showed high PPV and high sensitivity in identifying sub-optimal responders. Impact: In the I-SPY 2 neoadjuvant breast cancer trial, an MRI-based algorithm demonstrated its ability to identify sub-optimal responders at 6 weeks of treatment. This will impact response-based personalization of treatment in future clinical trials and ultimately treatment in the clinic.

Motivation: With increasing availability and technical advances of low field 0.55T MRI systems, it is important to understand their value for breast applications. Goal(s): To present preliminary data of breast MRI at 0.55T with a newly available dedicated 7-channel prone breast coil. Approach: Breast MRI at 0.55T and 3T with NIST-calibrated breast phantom and two healthy female volunteers using protocols that are clinically relevant for breast cancer treatment monitoring. Results: Preliminary 0.55T breast MRI data has been successfully generated with acceptable image quality and will initiate future studies with breast cancer patients to advance breast MRI with low field systems. Impact: This first acquisition of breast phantom and healthy volunteer data using sequences relevant in breast cancer treatment monitoring (T1-weighted, T2-weighted, diffusion-weighted) will initiate further, more detailed studies to explore the value of low field MRI for examining the breast.