頭頸部扁平上皮がん患者における治療前後のF-PET/CTに基づくラジオミクスに基づく生存予測

Radiomics-based prediction of survival in patients with head and neck squamous cell carcinoma based on pre- and post-treatment F-PET/CT.

• Zheran Liu
• Yuan Cao
• Wei Diao
• Yue Cheng
• Zhiyun Jia
• Xingchen Peng

抄録

背景:

18-フルオロデオキシグルコースポジトロン断層撮影/コンピュータ断層撮影（F-PET/CT）は、頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）の画像化に広く応用されている。本研究では、治療前と治療後のF-PET/CTの特徴がHNSCC患者の生存予測に役立つかどうかを検討した。

BACKGROUND: 18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography (F-PET/CT) has been widely applied for the imaging of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). This study examined whether pre- and post-treatment F-PET/CT features can help predict the survival of HNSCC patients.

結果:

3つの放射線医学的特徴が予後因子として同定された。これらの特徴から計算されたラジオミクススコアは、全生存期間（OS）と無病生存期間（DFS）を有意に予測した。治療前後のノモグラムと組み合わせた臨床病理学的特徴は、臨床病理学的特徴のみに基づくノモグラムよりもROC曲線と決定曲線が良好であった。

RESULTS: Three radiomics features were identified as prognostic factors. Radiomics score calculated from these features significantly predicted overall survival (OS) and disease-free disease (DFS). The clinicopathological characteristics combined with pre- or post-treatment nomograms showed better ROC curves and decision curves than the nomogram based only on clinicopathological characteristics.

結論:

臨床病理学的特徴と治療前のPET/CTのラジオミクス的特徴、または治療後のPET/CTによる原発巣の陽性・陰性の評価を組み合わせることで、HNSCC患者のOSとDFSの予測が大幅に改善される可能性がある。

CONCLUSIONS: Combining clinicopathological characteristics with radiomics features of pre-treatment PET/CT or post-treatment PET/CT assessment of primary tumor sites as positive or negative may substantially improve prediction of OS and DFS of HNSCC patients.

方法:

Cancer Imaging Achieve（TCIA）でHNSCCと診断された治療前のF-PET/CTスキャンを受けた患者171人と治療後のF-PET/CTスキャンを受けた患者154人を対象とした。154人のHNSCC患者のデータを用いて、臨床病理学的特徴と治療前のPET/CTラジオミクス特徴または治療後の原発腫瘍部位の評価のいずれかを組み合わせたノモグラムを構築した。受信操作特性（ROC）曲線および決定曲線を用いて、これらのモデルの予測値と臨床病理学的特徴のみを組み込んだモデルの予測値を比較した。

METHODS: 171 patients who received pre-treatment F-PET/CT scans and 154 patients who received post-treatment F-PET/CT scans with HNSCC in the Cancer Imaging Achieve (TCIA) were included. Nomograms that combined clinicopathological features with either pre-treatment PET/CT radiomics features or post-treatment assessment of primary tumor sites were constructed using data from 154 HNSCC patients. Receiver operating characteristic (ROC) curves and decision curves were used to compare the predictions of these models with those of a model incorporating only clinicopathological features.