Radiomics et néphroblastome : apport dans le diagnostic différentiel et dans la prédiction de la réponse au traitement - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2021

Combined approach of radiomics features and machine learning applied to nephroblastoma in children and its contribution in the differential diagnosis

Radiomics et néphroblastome : apport dans le diagnostic différentiel et dans la prédiction de la réponse au traitement

Résumé

Purpose: to evaluate a CT-based radiomics analysis in children to differentiate Wilms tumor (WT) from other pediatric kidneys tumors before neo-adjuvant chemotherapy and to assess treatment response. Methods: this monocentric retrospective study consisted in analysis of segmented baseline and pre-operative CT scans of 37 children with WT (between 2010 and 2018) and 13 children with other renal tumors (between 2002 and 2018). medical records (including the histopathological to create models using machine learning. Non-parametric tests were performed in order to highlight significant associations between the distribution of features and the different classes (Wilcoxon-Mann-Whitney test and Fisher’s exact test). A Leave One Out Cross-Validation procedure was used to evaluate performance. Results: the predictive algorithm to distinguish WT from its differential diagnosis had a sensitivity of 0.897, a specificity of 0.615 and an AUC of 0.771. The most valuable criterion was based on heterogeneity. We were also able to predict partial responders to chemotherapy thanks to the baseline CT, using RECIST criteria: the algorithm showed a sensitivity of 0.789, a specificity of 0.824 and an AUC of 0.864. The main result was that partial responders enhanced more intensely than stable tumors. Conclusions: this preliminary study demonstrated the ability of radiomics to help radiologists for the differential diagnosis but could also help oncologists in order to personalize treatment. This study was performed on a small cohort, which could be confirmed by further multi-center studies.
Objectif : évaluer une analyse basée sur l’étude radiomics de TDM chez l’enfant dans le but de différencier les néphroblastomes des autres tumeurs rénales pédiatriques avant la chimiothérapie néo adjuvante, ainsi que d’en estimer la réponse au traitement. Méthodes : cette étude mono-centrique et rétrospective consistait en l’analyse de TDM baseline et préopératoires, segmentés, de 37 enfants atteints de néphroblastomes (entre 2010 et 2018) ainsi que 13 enfants atteints d’autres tumeurs rénales (entre 2002 et 2018). Les données de l’imagerie ont été extraites et associés aux données médicales (incluant le compte-rendu anatomopathologique relu par une référente nationale) dans le but de créer des modèles prédictifs en utilisant l’apprentissage automatique. Des tests non paramétriques ont été réalisés pour souligner les associations significatives entre la distribution des paramètres et les différentes classes (Test exact de Fisher et test de Wilcoxon-Mann-Whitney). Une procédure type Leave One Out Cross-Validation a été utilisé pour en évaluer la performance. Résultats : les performances de l’algorithme prédictif pour distinguer les néphroblastomes de ses diagnostics différentiels étaient une sensibilité de 0.897, une spécificité de 0.615 et une aire sous courbe ROC de 0.771. Le critère le plus important étaient l’hétérogénéité. L’algorithme pour prédire les répondeurs partiels à la chimiothérapie néo adjuvante grâce au TDM baseline, en utilisant les critères RECIST, a montré une sensibilité de 0.789, une spécificité de 0.824 et une aire sous la courbe de 0.864. Le résultat le plus remarquable était que les répondeurs partiels se rehaussaient de manière plus intense que les tumeurs stables. Conclusion : cette étude préliminaire a démontré la capacité de la radiomics pour aider les radiologues pour le diagnostic différentiel, mais pourrait aussi aider les oncologues pour personnaliser le traitement. Comme cette étude a été effectuée sur une cohorte de petite taille, les résultats pourront être confirmés par des études multicentriques.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

dumas-03376905 , version 1 (13-10-2021)

Identifiants

  • HAL Id : dumas-03376905 , version 1

Citer

Élise Bardoux. Radiomics et néphroblastome : apport dans le diagnostic différentiel et dans la prédiction de la réponse au traitement. Sciences du Vivant [q-bio]. 2021. ⟨dumas-03376905⟩
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