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Auf Grund einer hohen Inzidenz und Mortalität, welche in den nächsten Jahren voraussichtlich eine deutliche Zunahme erfahren wird, stellt die Behandlung eines HCC an alle beteiligten Fächer der Medizin, sowie an den Patienten und die Patientin, eine enorme Herausforderung dar. In der klinischen Routine hat sich die TACE, nicht nur bei Patienten im intermediären Stadium der Erkrankung, etabliert, sodass im Laufe der Erkrankung nahezu jeder zweite Patient mindestens eine TACE-Behandlung bekommt.
Der mit Radiomics betitelte, im medizinischen Bereich relativ junge, Forschungszweig beschäftigt sich mit der Idee, dass in den Schnittbildern eine für das menschliche Auge nicht sichtbare Ebene von Informationen vorliegt, welche mit den richtigen Mitteln extrahiert, relevante Daten und Informationen zur Genetik, Phänotypie und Pathophysiologie des Tumors liefern kann.
Hier greift der Ansatz dieser Arbeit an. In dieser Arbeit wird die Hypothese postuliert, dass durch die Auswertung und Integration von Lipiodolablagerungen in der Zielläsion nach der ersten durchgeführten TACE eine zuverlässigere Prognose zum Therapieansprechen und Gesamtüberleben mit Hilfe von Radiomics möglich ist, als dies klinische Scores alleine erlauben.
Dazu wurde in dieser Arbeit ein Patientenstamm von 61 Patienten untersucht. Alle Patienten litten an einem histologisch gesicherten HCC. Bei allen Patienten wurden innerhalb eines Zeitintervalls von 6 Monaten drei TACE durchgeführt mit einer nachfolgenden Verlaufskontrolle mittels kontrastmittelgestützter MRT oder CT.
In einem dezidierten, mehrstufigen Verfahren wurden aus der nativen 24 Stunden postinterventionellen CT-Kontrolle die Lipiodol anreichernden HCC-Herde segmentiert. Aus diesem segmentierten 3-D Bilddatensatz wurde eine Vielzahl von bildgebenden Biomarkern, Features, extrahiert. Die Features wurden im weiteren Prozess selektiert, redundante und nicht reproduzierbare Features wurden für das weitere Vorgehen verworfen.
Aus den vorliegenden Daten der Patienten wurden Informationen selektiert, mit welchen insgesamt 5 klinische Scores berechnet wurden, diese Scores wurden im weiteren Verfahren ebenfalls als Features angesehen.
Mehrere Machine Learning-Algorithmen wurden mit der Zielvariable: Größenregredienz des Tumors nach TACE als Folge eines annehmbaren Therapieansprechens, angelernt.
Das beste Ergebnis lieferte ein ML-Algorithmus mit einem Random Forrest Klassifikator auf der Grundlage des kombinierten, aus Radiomics-Features und klinischem Score-Features bestehendem Featuresets.
Um die initial aufgestellte Hypothese zu überprüfen wurde die Zielvariable von Größenregredienz der TL auf OS verändert. Die Performance des ML-Algorithmus in Bezug auf die neu definierte Zielvariable OS wurde hierbei mit dem C-index bewertet. Im Test-Set liegt ein C-Index von 0,67 vor. Das kombinierte Modell aus klinischem Score und Radiomics zeigt hierbei eine Überlegenheit gegenüber dem klinischen Score allein (C-Index 0,58) und dem Radiomics score (C-Index 0,60). Dies bestätigt die aufgestellte Hypothese. Das kombinierte Modell hat die Fähigkeit, anhand der Lipiodolanreicherung in der 24 Stunden postinterventionell durchgeführten CT, zur Prädiktion eines Gesamtüberlebens von HCC-Patienten nach einer TACE.
Die Patienten mit der kürzesten und längsten Überlebenszeit innerhalb der Studienpopulation dienten als Grundlage für eine Kaplan-Meier-Schätzung und Berechnung eines Risiko-Scores (siehe Abbildung 37). Dabei zeigt sich eine signifikante Differenz zwischen den Risiko-Scores. Eine Kurve dieser Art könnte zukünftig theoretisch als Schätzung zur Überprüfung der Indikation einer TACE- Wiederholung für einzelne Patienten dienen. Für eine entsprechende Generalisierbarkeit sind weiterführende Studien zur Validierung nötig. Unsere Studie liefert hier erste vielversprechende Hinweise, wobei unsere Limitationen nicht zu vernachlässigen sind, wie im Detail diskutiert.
Zusammenfassend zeigt unsere Arbeit, dass ein von uns definierter kombinierter Score, bestehend aus bildgebenden Biomarkern (Radiomics) und einem klinischen Score (m- HAP-II-Score), eine Prognose zum Gesamtüberleben nach der ersten TACE- Behandlung liefern kann. Mit Hilfe dieses kombinierten Scores war es in unserer Studienkohorte möglich abzuschätzen, ob ein Patient von weiteren TACE-Prozeduren profitieren würde. Der Behandlungsalgorithmus könnte auf dieser Basis individuell angepasst werden.
Der kombinierte Score hätte somit nicht nur das Potenzial Nebenwirkungen zu verhindern und Kosten im System einzusparen, sondern ebenfalls den Patienten potentiell individuell effektiveren Therapiealternativen zuzuführen.
Background: This prospective randomized trial is designed to compare the performance of conventional transarterial chemoembolization (cTACE) using Lipiodol-only with additional use of degradable starch microspheres (DSM) for hepatocellular carcinoma (HCC) in BCLC-stage-B based on metric tumor response. Methods: Sixty-one patients (44 men; 17 women; range 44–85) with HCC were evaluated in this IRB-approved HIPPA compliant study. The treatment protocol included three TACE-sessions in 4-week intervals, in all cases with Mitomycin C as a chemotherapeutic agent. Multiparametric magnetic resonance imaging (MRI) was performed prior to the first and 4 weeks after the last TACE. Two treatment groups were determined using a randomization sheet: In 30 patients, TACE was performed using Lipiodol only (group 1). In 31 cases Lipiodol was combined with DSMs (group 2). Response according to tumor volume, diameter, mRECIST criteria, and the development of necrotic areas were analyzed and compared using the Mann–Whitney-U, Kruskal–Wallis-H-test, and Spearman-Rho. Survival data were analyzed using the Kaplan–Meier estimator. Results: A mean overall tumor volume reduction of 21.45% (± 62.34%) was observed with an average tumor volume reduction of 19.95% in group 1 vs. 22.95% in group 2 (p = 0.653). Mean diameter reduction was measured with 6.26% (± 34.75%), for group 1 with 11.86% vs. 4.06% in group 2 (p = 0.678). Regarding mRECIST criteria, group 1 versus group 2 showed complete response in 0 versus 3 cases, partial response in 2 versus 7 cases, stable disease in 21 versus 17 cases, and progressive disease in 3 versus 1 cases (p = 0.010). Estimated overall survival was in mean 33.4 months (95% CI 25.5–41.4) for cTACE with Lipiosol plus DSM, and 32.5 months (95% CI 26.6–38.4), for cTACE with Lipiodol-only (p = 0.844), respectively. Conclusions: The additional application of DSM during cTACE showed a significant benefit in tumor response according to mRECIST compared to cTACE with Lipiodol-only. No benefit in survival time was observed.
Background and Aims. Systemic treatment with sorafenib has been the standard of care (SOC) in patients with advanced Barcelona Clinic Liver Cancer (BCLC) stage C hepatocellular carcinoma (HCC) for more than a decade. TACE has been reported to allow better local tumor control in selected patients with BCLC stage C HCC. Methods. A retrospective analysis of patients with BCLC stage C HCC that were treated with sorafenib and TACE was conducted; they were compared to BCLC stage C patients treated either with TACE or sorafenib in the same period of time outside a clinical trial. Results. A total of 201 patients with BCLC stage C were identified, who were treated with either sorafenib and TACE (group A; n = 54), sorafenib (group B; n = 82) or TACE (group C; n = 65). No significant difference in baseline characteristics was observed. Time to progression was 7.0 months (95% CI: 4.3–9.7), 4.1 months (95% CI: 3.6–4.7) and 5.0 months (95% CI: 2.9–7.1) in groups A, B and C, respectively, and overall survival was 16.5 months (95% CI: 15.0–18.1), 8.4 months (95% CI: 6.0–10.8) and 10.5 months (95% CI: 7.5–13.6), respectively (group A vs. group B: p < 0.001; group A vs. group C: p = 0.0023). Adverse events of grade 3/4 occurred in 34% of patients in group A. Conclusions. Although sorafenib is a SOC in patients with BCLC stage C HCC, TACE is frequently used as an additional locoregional treatment in selected patients. This combined approach resulted in a significant overall survival benefit in selected patients, although randomized trials have not yet proven this benefit.