INTRODUCTION The study of alterations in body composition is becoming an increasingly important focus in precision medicine. In cancer patients sarcopenia is one of the parameters to be evaluated in the diagnosis of cachexia. Beyond this, sarcopenic obesity is also a negative prognostic factor for overall survival and recurrence-free survival in numerous solid tumors. Both CT and MRI are used extensively in diagnosis, staging and follow-up in patients with NSCLC and rectal cancer respectively: their function can be extended to instrument for obtaining body composition measurements. OBJECTIVE The aim of this study is to evaluate a protocol designed for the analysis of body composition on CT images of cancer patients with advanced stage oncogene addicted NSCLC. METHODS Observational experimental study conducted on patients of the C.A.S “spoke” - Oncology Network, Rivoli Hospital, with follow-up at 3, 6 and 9 months. The enrolled patients are all part of the specific nutrition intervention group (n = 35). CT and anthropometric index of muscle strength at baseline and subsequent follow-ups were collected. The clinical condition of the patients is unknown. A segmentation protocol was devised based on the comparison with the literature. The CT scans were segmented to derive areas referable to muscle tissue and adipose tissue. At baseline the radiological parameters were compared with the clinical parameter of muscle strength. RESULTS. Data show a homogeneous decrease in the interquartile range of muscle area (T0 = 18.5 cm2; T9 = 16.1 cm2) muscle mass index (T0 = 6.7 cm2 / m2; T9 = 5 cm2 / m2) and Handgrip (T0 = 10.4 N; T9 = 9.9 N). This homogeneous reduction of the dispersion index at 9 months underlines the absence of significant variability in the segmentation protocol, confirming its goodness in the longitudinal evaluation of patients and between groups of patients. Further measurement results show a greater variability in the interquartile range measurements of visceral adipose tissue (T0 = 126 cm2; T9 = 89.4 cm2) and subcutaneous adipose tissue (T0 = 115 cm2; T9 = 52 cm2), which has to be investigated with further clinical data. CONCLUSIONS. The protocol was partially validated by the statistical analysis of correlation with clinical data. Therefore, if its efficacy is confirmed at 12 months, it could prove to be a valid tool for characterizing body composition on MRI images in patients with rectal cancer. Future studies will aim to observe the association between radiological parameters and prognostic factors for outcomes such as overall survival, recurrence-free survival and response to therapy.

INTRODUZIONE. Lo studio delle alterazioni della composizione corporea sta diventando un obiettivo sempre più di interesse nella medicina di precisione. In pazienti oncologici la sarcopenia è uno dei parametri da valutare nella diagnosi di cachessia. Oltre questa, anche l’obesità sarcopenica è un fattore prognostico negativo per sopravvivenza complessiva e sopravvivenza libera da malattia in numerose neoplasie solide. Sia la TC che la RM sono usate ampiamente nella diagnosi, stadiazione e follow-up rispettivamente in pazienti con NSCLC e tumore del retto: la loro funzione si può estendere a strumento per ottenere delle misurazioni della composizione corporea. OBIETTIVO. Obiettivo di questo lavoro è valutare un protocollo ideato per l’analisi della composizione corporea su immagini TC di pazienti oncologici con NSCLC oncogene addicted in stadio avanzato. METODI Studio sperimentale osservazionale condotto su pazienti del C.A.S “spoke” – Rete Oncologica, Ospedale di Rivoli, con follow-up a 3, 6 e 9 mesi. I pazienti arruolati sono tutti parte del gruppo di intervento nutrizionista specifico (n=35). Sono state raccolte le TC e indice antropometrico della forza muscolare al baseline e ai successivi follow-up. Non si conoscono le condizioni cliniche dei pazienti. È stato ideato un protocollo per la segmentazione nato dal confronto con la letteratura. Le TC sono state segmentate per ricavare aree riferibili al tessuto muscolare e tessuto adiposo. Al baseline I parametri radiologici sono stati confrontati con il parametro clinico di forza muscolare. RISULTATI. Dati evidenziano un’omogenea diminuzione del range interquartile di area muscolare (T0= 18,5 cm2; T9= 16,1 cm2) indice di massa muscolare (T0=6,7 cm2/m2; T9= 5 cm2/m2) e Handgrip (T0= 10,4 N; T9= 9,9 N). Tale omogenea riduzione dell’indice di dispersione a 9 mesi sottolinea l’assenza di una significativa variabilità nel protocollo di segmentazione, confermandone la bontà nella valutazione longitudinale dei pazienti e tra gruppi di pazienti. Ulteriori risultati delle misurazioni evidenziano invece una maggiore variabilità nelle misure del range interquartile del tessuto adiposo viscerale (T0= 126 cm2; T9= 89,4 cm2) e di tessuto adiposo sottocutaneo (T0= 115 cm2; T9= 52 cm2), da indagare ulteriormente con i dati clinici. CONCLUSIONI. Il protocollo è stato in parte validato dall’analisi statistica di correlazione con i dati clinici. Pertanto, qualora ne fosse confermata l'efficacia a 12 mesi, potrebbe rivelarsi un valido strumento per caratterizzare la composizione corporea su immagini di RM in pazienti con tumore del retto. Studi futuri avranno l’obiettivo di osservare l’associazione tra parametri radiologici e fattori prognostici per outcome quali sopravvivenza complessiva, sopravvivenza libera da malattia e risposta alla terapia.

"Body Composition" nei pazienti oncologici: analisi metodologica di software radiologici applicati a pazienti con tumore polmonare e rettale. ​

ELETTI, LUCA
2020/2021

Abstract

INTRODUZIONE. Lo studio delle alterazioni della composizione corporea sta diventando un obiettivo sempre più di interesse nella medicina di precisione. In pazienti oncologici la sarcopenia è uno dei parametri da valutare nella diagnosi di cachessia. Oltre questa, anche l’obesità sarcopenica è un fattore prognostico negativo per sopravvivenza complessiva e sopravvivenza libera da malattia in numerose neoplasie solide. Sia la TC che la RM sono usate ampiamente nella diagnosi, stadiazione e follow-up rispettivamente in pazienti con NSCLC e tumore del retto: la loro funzione si può estendere a strumento per ottenere delle misurazioni della composizione corporea. OBIETTIVO. Obiettivo di questo lavoro è valutare un protocollo ideato per l’analisi della composizione corporea su immagini TC di pazienti oncologici con NSCLC oncogene addicted in stadio avanzato. METODI Studio sperimentale osservazionale condotto su pazienti del C.A.S “spoke” – Rete Oncologica, Ospedale di Rivoli, con follow-up a 3, 6 e 9 mesi. I pazienti arruolati sono tutti parte del gruppo di intervento nutrizionista specifico (n=35). Sono state raccolte le TC e indice antropometrico della forza muscolare al baseline e ai successivi follow-up. Non si conoscono le condizioni cliniche dei pazienti. È stato ideato un protocollo per la segmentazione nato dal confronto con la letteratura. Le TC sono state segmentate per ricavare aree riferibili al tessuto muscolare e tessuto adiposo. Al baseline I parametri radiologici sono stati confrontati con il parametro clinico di forza muscolare. RISULTATI. Dati evidenziano un’omogenea diminuzione del range interquartile di area muscolare (T0= 18,5 cm2; T9= 16,1 cm2) indice di massa muscolare (T0=6,7 cm2/m2; T9= 5 cm2/m2) e Handgrip (T0= 10,4 N; T9= 9,9 N). Tale omogenea riduzione dell’indice di dispersione a 9 mesi sottolinea l’assenza di una significativa variabilità nel protocollo di segmentazione, confermandone la bontà nella valutazione longitudinale dei pazienti e tra gruppi di pazienti. Ulteriori risultati delle misurazioni evidenziano invece una maggiore variabilità nelle misure del range interquartile del tessuto adiposo viscerale (T0= 126 cm2; T9= 89,4 cm2) e di tessuto adiposo sottocutaneo (T0= 115 cm2; T9= 52 cm2), da indagare ulteriormente con i dati clinici. CONCLUSIONI. Il protocollo è stato in parte validato dall’analisi statistica di correlazione con i dati clinici. Pertanto, qualora ne fosse confermata l'efficacia a 12 mesi, potrebbe rivelarsi un valido strumento per caratterizzare la composizione corporea su immagini di RM in pazienti con tumore del retto. Studi futuri avranno l’obiettivo di osservare l’associazione tra parametri radiologici e fattori prognostici per outcome quali sopravvivenza complessiva, sopravvivenza libera da malattia e risposta alla terapia.
ITA
INTRODUCTION The study of alterations in body composition is becoming an increasingly important focus in precision medicine. In cancer patients sarcopenia is one of the parameters to be evaluated in the diagnosis of cachexia. Beyond this, sarcopenic obesity is also a negative prognostic factor for overall survival and recurrence-free survival in numerous solid tumors. Both CT and MRI are used extensively in diagnosis, staging and follow-up in patients with NSCLC and rectal cancer respectively: their function can be extended to instrument for obtaining body composition measurements. OBJECTIVE The aim of this study is to evaluate a protocol designed for the analysis of body composition on CT images of cancer patients with advanced stage oncogene addicted NSCLC. METHODS Observational experimental study conducted on patients of the C.A.S “spoke” - Oncology Network, Rivoli Hospital, with follow-up at 3, 6 and 9 months. The enrolled patients are all part of the specific nutrition intervention group (n = 35). CT and anthropometric index of muscle strength at baseline and subsequent follow-ups were collected. The clinical condition of the patients is unknown. A segmentation protocol was devised based on the comparison with the literature. The CT scans were segmented to derive areas referable to muscle tissue and adipose tissue. At baseline the radiological parameters were compared with the clinical parameter of muscle strength. RESULTS. Data show a homogeneous decrease in the interquartile range of muscle area (T0 = 18.5 cm2; T9 = 16.1 cm2) muscle mass index (T0 = 6.7 cm2 / m2; T9 = 5 cm2 / m2) and Handgrip (T0 = 10.4 N; T9 = 9.9 N). This homogeneous reduction of the dispersion index at 9 months underlines the absence of significant variability in the segmentation protocol, confirming its goodness in the longitudinal evaluation of patients and between groups of patients. Further measurement results show a greater variability in the interquartile range measurements of visceral adipose tissue (T0 = 126 cm2; T9 = 89.4 cm2) and subcutaneous adipose tissue (T0 = 115 cm2; T9 = 52 cm2), which has to be investigated with further clinical data. CONCLUSIONS. The protocol was partially validated by the statistical analysis of correlation with clinical data. Therefore, if its efficacy is confirmed at 12 months, it could prove to be a valid tool for characterizing body composition on MRI images in patients with rectal cancer. Future studies will aim to observe the association between radiological parameters and prognostic factors for outcomes such as overall survival, recurrence-free survival and response to therapy.
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