Metastasi epatiche da tumore del Colon-Retto trattate mediante termoablazione percutanea: Texture Analysis e predizione dell'outcome

BACKGROUND Liver metastases represent the main cause of death in patient with Colorectal cancer. Gold-standard for colorectal liver metastases (CLM) is surgical resection, although only 20% of patients benefit from the treatment. Alternative solutions are systemic chemotherapy and local ablation therapy (LAT). LAT using Radiofrequency (RFA) or Microwave (MWA) technique, is a minimally invasive procedure offered to patients with oligometastatic disease (OMD) who are not eligible for surgery. LAT, generating heat and subsequently coagulative necrosis, allows to eliminate metastases. Radiomics, emerging field of Radiodagnostics, allows to extract from conventional radiological images quantitative data (radiomic features), relating them with different endpoints: phenotype, genotype and clinical outcome. PURPOSE The aim of this study is to investigate the relationship between radiomics features extracted from liver metastases and the surrounding perilesional parenchyma and the risk of local tumor progression (LTP) after percutaneous ablation technique. MATERIALS AND METHODS: 197 patients underwent image-guided thermal ablation of CLM between 2014 and 2019, 38 of them were included in the study. From each CT image, a manual segmentation of the lesions treated with percutaneous ablation and of the perilesional parenchyma was performed. Subsequently, radiomic features extracted from metastases and from perilesional parenchyma were separately analyzed. For each group, the distribution of radiomic feature in patients with local tumor progression after 1 year follow up was compared with radiomic features in patients with no LTP. Patients were stratified according to the minimum ablative margins obtained: < 5 mm and > 5 mm. Statistically significant was considered for p <0.05. RESULTS Of the 57 lesions treated, ablation margin > 5mm was obtained in 61% of cases. LTP rate after 1 year follow up was about 33%, consistent with available literature. Statistical analysis on lesions group showed that only 1 feature reached the statistical significance. LTP rate was significatively higher in lesions with greater volume. Statistical analysis on perilesional parenchyma group indicated that 13 radiomic features reached statistical significance, seeming to have direct correlation with LTP. These results suggest that perilesional environment have greater relevance in predicting clinical outcome compared to internal lesion analysis. CONCLUSION Data obtained from this study are encouraging and highlight how the use of radiomics, especially concerning the study of perilesional growth pattern, can in future provide a valuable tool in predicting local tumor progression in patients with colorectal liver metastases treated with percutaneous thermal ablation, while also offering in precision medicine field, a personalized approach for the patient.

BACKGROUND Le metastasi epatiche rappresentano la principale causa di morte nei pazienti affetti da carcinoma del colon-retto (CRC). Il gold-standard per il trattamento è rappresentato dalla resezione chirurgica, sebbene solo il 20% dei pazienti benefici dell’intervento. Trattamenti alternativi sono rappresentati dalla chemioterapia sistemica e dalla terapia ablativa locale (LAT). La LAT mediante radiofrequenze (RFA) o microonde (MWA) è una procedura mini-invasiva, proposta ai pazienti con malattia oligometastatica (OMD) non candidabili alla chirurgia, che permette di eliminare le secondarietà epatiche generando calore e successiva necrosi coagulativa all’interno della lesione. La radiomica rappresenta una branca emergente della radiologia in grado di estrarre dalle immagini convenzionali dei dati quantitativi, features radiomiche, correlandoli con diversi endpoints: fenotipo, genotipo e outcome clinico. SCOPO DELLO STUDIO Lo scopo dello studio è quello di indagare l’esistenza di una relazione tra le features radiomiche estratte dalle metastasi epatiche e dal parenchima peri-lesionale e il rischio di progressione tumorale locale (LTP) dopo il trattamento con termoablazione percutanea. MATERIALI E METODI Sono stati valutati retrospettivamente 197 pazienti sottoposti a termoablazione percutanea tra il 2014 e il 2019, di questi 38 sono stati inclusi nello studio. Per ogni immagine TC dei pazienti sono state segmentate manualmente le aree di interesse: lesioni sottoposte a termoablazione e area peri-lesionale. Successivamente è stata valutata la distribuzione delle features nel gruppo di pazienti che ha mostrato segni di LTP durante il periodo di follow-up di 1 anno e nel gruppo di pazienti che invece si sono dimostrati liberi da malattia locale. La popolazione è stata stratificata a seconda dei margini minimi di ablazione ottenuti: < 5 mm e > 5 mm. La significatività statistica è stata considerata per p < 0.05 RISULTATI Delle 57 lesioni trattate è stato possibile ottenere un margine di ablazione > 5 mm nel 61% dei casi. Il tasso di LTP dopo 1 anno di follow-up si è attestato sul 33%, coerente con la letteratura odierna. Nell’analisi statistica effettuata sull’area intra-lesionale, solo 1 feature ha raggiunto un valore statisticamente significativo. Il tasso di LTP è risultato notevolmente più alto nelle lesioni presentanti un diametro maggiore. Nell’analisi del tessuto peri-lesionale, le features che hanno raggiunto la significatività statistica, dimostrando di avere una relazione diretta con LTP, sono state 13. Questi risultati suggeriscono come l’ambiente peri-lesionale possa avere una maggior rilevanza nel predire l’outcome clinico rispetto all’analisi intra-lesionale. CONCLUSIONI I risultati ottenuti da questo lavoro sono incoraggianti e mettono in evidenza come l’utilizzo della radiomica, soprattutto per quanto riguarda lo studio dei pattern di crescita a livello del tessuto peri-lesionale, possa fornire in futuro un valido strumento nel predire la progressione tumorale locale nei pazienti affetti da metastasi epatiche da carcinoma del colon-retto trattati mediante termoablazione percutanea.