Definition and validation of a radiomics signature for loco-regional tumour control in patients with locally advanced head and neck squamous cell carcinoma

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Asier Rabasco Meneghetti - , OncoRay ZIC - Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie (Partner/Träger: UKD, HZDR), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Alex Zwanenburg - , Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Stefan Leger - , OncoRay ZIC - Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie (Partner/Träger: UKD, HZDR), Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Karoline Leger - , Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Esther G.C. Troost - , Hochschulmedizin (Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum), Bereich Medizin, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Annett Linge - , Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Fabian Lohaus - , Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Andreas Schreiber - , Städtisches Klinikum Dresden (Autor:in)
  • Goda Kalinauskaite - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Inge Tinhofer - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Nika Guberina - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universität Duisburg-Essen (Autor:in)
  • Maja Guberina - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universität Duisburg-Essen (Autor:in)
  • Panagiotis Balermpas - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Frankfurt (Autor:in)
  • Jens von der Grün - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Frankfurt (Autor:in)
  • Ute Ganswindt - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Medizinische Universität Innsbruck, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Claus Belka - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Jan C. Peeken - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Technische Universität München, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Stephanie E. Combs - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Technische Universität München, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Simon Böke - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Daniel Zips - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Mechthild Krause - , Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Michael Baumann - , Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Steffen Löck - , OncoRay ZIC - Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie (Partner/Träger: UKD, HZDR), Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)

Abstract

Purpose: To develop and validate a CT-based radiomics signature for the prognosis of loco-regional tumour control (LRC) in patients with locally advanced head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) treated by primary radiochemotherapy (RCTx) based on retrospective data from 6 partner sites of the German Cancer Consortium - Radiation Oncology Group (DKTK-ROG). Material and methods: Pre-treatment CT images of 318 patients with locally advanced HNSCC were collected. Four-hundred forty-six features were extracted from each primary tumour volume and then filtered through stability analysis and clustering. First, a baseline signature was developed from demographic and tumour-associated clinical parameters. This signature was then supplemented by CT imaging features. A final signature was derived using repeated 3-fold cross-validation on the discovery cohort. Performance in external validation was assessed by the concordance index (C-Index). Furthermore, calibration and patient stratification in groups with low and high risk for loco-regional recurrence were analysed. Results: For the clinical baseline signature, only the primary tumour volume was selected. The final signature combined the tumour volume with two independent radiomics features. It achieved moderately good discriminatory performance (C-Index [95% confidence interval]: 0.66 [0.55–0.75]) on the validation cohort along with significant patient stratification (p = 0.005) and good calibration. Conclusion: We identified and validated a clinical-radiomics signature for LRC of locally advanced HNSCC using a multi-centric retrospective dataset. Prospective validation will be performed on the primary cohort of the HNprädBio trial of the DKTK-ROG once follow-up is completed.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)62-70
Seitenumfang9
FachzeitschriftClinical and translational radiation oncology
Jahrgang26
PublikationsstatusVeröffentlicht - Jan. 2021
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

ORCID /0000-0002-7017-3738/work/146646042

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

Schlagwörter

  • Biomarker, HNSCC, Loco-regional control, Machine learning, Radiomics, Validation