Development of PSMA-PET-guided CT-based radiomic signature to predict biochemical recurrence after salvage radiotherapy

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Simon K.B. Spohn - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Nina Sophie Schmidt-Hegemann - , Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Juri Ruf - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Autor:in)
  • Michael Mix - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Autor:in)
  • Matthias Benndorf - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Autor:in)
  • Fabian Bamberg - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Autor:in)
  • Marcus R. Makowski - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Simon Kirste - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Alexander Rühle - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Jerome Nouvel - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Tanja Sprave - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Marco M.E. Vogel - , Technische Universität München, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Polina Galitsnaya - , Technische Universität München, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Jürgen E. Gschwend - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Christian Gratzke - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Autor:in)
  • Christian Stief - , Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Steffen Löck - , OncoRay ZIC - Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie (Partner/Träger: UKD, HZDR), Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Alex Zwanenburg - , Technische Universität Dresden, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus Dresden, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, OncoRay - National Centre for Radiation Research in Oncology (Autor:in)
  • Christian Trapp - , Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Denise Bernhardt - , Technische Universität München, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Stephan G. Nekolla - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Minglun Li - , Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Claus Belka - , Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Stephanie E. Combs - , Technische Universität München, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) (Autor:in)
  • Matthias Eiber - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Lena Unterrainer - , Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Marcus Unterrainer - , Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Peter Bartenstein - , Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Anca L. Grosu - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Constantinos Zamboglou - , Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), European University Cyprus (Autor:in)
  • Jan C. Peeken - , Technische Universität München, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) (Autor:in)

Abstract

Purpose: To develop a CT-based radiomic signature to predict biochemical recurrence (BCR) in prostate cancer patients after sRT guided by positron-emission tomography targeting prostate-specific membrane antigen (PSMA-PET). Material and methods: Consecutive patients, who underwent 68Ga-PSMA11-PET/CT-guided sRT from three high-volume centers in Germany, were included in this retrospective multicenter study. Patients had PET-positive local recurrences and were treated with intensity-modulated sRT. Radiomic features were extracted from volumes of interests on CT guided by focal PSMA-PET uptakes. After preprocessing, clinical, radiomics, and combined clinical-radiomic models were developed combining different feature reduction techniques and Cox proportional hazard models within a nested cross validation approach. Results: Among 99 patients, median interval until BCR was the radiomic models outperformed clinical models and combined clinical-radiomic models for prediction of BCR with a C-index of 0.71 compared to 0.53 and 0.63 in the test sets, respectively. In contrast to the other models, the radiomic model achieved significantly improved patient stratification in Kaplan-Meier analysis. The radiomic and clinical-radiomic model achieved a significantly better time-dependent net reclassification improvement index (0.392 and 0.762, respectively) compared to the clinical model. Decision curve analysis demonstrated a clinical net benefit for both models. Mean intensity was the most predictive radiomic feature. Conclusion: This is the first study to develop a PSMA-PET-guided CT-based radiomic model to predict BCR after sRT. The radiomic models outperformed clinical models and might contribute to guide personalized treatment decisions.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)2537-2547
Seitenumfang11
FachzeitschriftEuropean journal of nuclear medicine and molecular imaging
Jahrgang50
Ausgabenummer8
PublikationsstatusVeröffentlicht - Juli 2023
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 36929180
ORCID /0000-0002-7017-3738/work/146646026

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

Schlagwörter

  • Outcome prediction, Personalization, Prostate cancer, PSMA-PET/CT, Radiomics, Salvage radiotherapy, Neoplasm Recurrence, Local/diagnostic imaging, Humans, Male, Prostatic Neoplasms/diagnostic imaging, Gallium Radioisotopes, Prostatectomy, Positron Emission Tomography Computed Tomography/methods, Gallium Isotopes