Zum Inhalt

AI-based tumor-stroma ratio quantification algorithm: comprehensive evaluation of prognostic role in primary colorectal cancer

  • 13.02.2025
  • ORIGINAL ARTICLE
Erschienen in:

Abstract

Tumor-stroma ratio (TSR quantification in primary colorectal cancer is an important prognostic parameter, with stroma-rich tumors considered to have an unfavorable prognosis. Earlier studies involved relevant region selection and TSR quantification by human analysts, who are prone to interobserver variability. The aim of the current study was to develop a fully automated, quantitative algorithm for TSR analysis based on precise segmentation of H&E-stained histological tissue sections. The TSR quantification algorithm was developed based on the segmentation backbone, allowing accurate pixel-wise mapping of all relevant tissue classes (n = 12), including tumor cells, tumoral stroma, necrosis, and mucin. Three well-characterized cohorts of patients with stage I–IV primary operable colorectal cancer and available digital H&E histological slides were included (n = 548, n = 147, and n = 622, respectively). Three sizes of area for TSR analysis were tested (1.0, 1.5, and 2.0 mm). The maximal TSR value per case was used for prognostic analysis involving different clinical endpoints. Regional heterogeneity of TSR was high in most tumors, with the algorithm effectively finding the most relevant region for analysis. Maximal case-level TSR values depended on the size of the area for analysis, which also significantly influences the prognostic performance of the TSR and must be a matter of standardization. In Cox analysis, an analytical size of 1 mm allowed the best performance, with an independent prognostic role retained in the context of other pathological variables for progression-free survival, cancer-specific survival, and overall survival endpoints. A powerful, fully automated, fully quantitative, objective tool for TSR assessment in primary colorectal cancer was developed and validated to have independent prognostic value. Standardization of TSR quantification is important given that analytical parameters can substantially influence the prognostic performance.
Titel
AI-based tumor-stroma ratio quantification algorithm: comprehensive evaluation of prognostic role in primary colorectal cancer
Verfasst von
Rita Carvalho
Thomas Zander
Vincenzo Mitchell Barroso
Ahmet Bekisoglu
Norman Zerbe
Sebastian Klein
Reinhard Büttner
Alexander Quaas
Yuri Tolkach
Publikationsdatum
13.02.2025
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Virchows Archiv / Ausgabe 4/2025
Print ISSN: 0945-6317
Elektronische ISSN: 1432-2307
DOI
https://doi.org/10.1007/s00428-025-04048-y
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.

Neu im Fachgebiet Pathologie

Fabrizierte und/oder Induzierte Krankheit und medizinische Kindesmisshandlung

Fabrizierte und/oder Induzierte Krankheit (FII, ehemals Münchhausen-by-Proxy-Syndrom)/medizinische Kindesmisshandlung (MKM) ist eine Form der Kindesmisshandlung, bei der ein Kind oder Jugendliche*r unter 18 Jahren durch Handlungen einer …

Forensisch-medizinische körperliche Untersuchung von Mädchen und Jungen bei Verdacht auf Misshandlung und Missbrauch

1 Einleitung 2 Zielsetzung der Empfehlung 3 Grundsätze zum Umgang mit unterschiedlichen Settings/Auftraggebern und Zuweisern 3.1 Konsiliarische Mitbeurteilungen 3.2 Verletzungseinschätzungen für Jugendämter 3.3 Ermittlungsbehörden 3.4 Sonderfall …

Leibzeichen in Norddeutschland – ein (fast) vergessener Rechtsbrauch

In nordeuropäischen Kirchen werden – meistens im Rahmen von Baumaßnahmen – immer wieder menschliche Überreste entdeckt; diese befinden sich oft in mumifiziertem Zustand, und ihr Ursprung ist weitgehend unbekannt. Zu der Herkunft dieser Relikte – …

Präneoplasien des hepatozellulären Karzinoms

Das hepatozelluläre Karzinom (HCC) entsteht meist auf dem Boden einer Leberzirrhose. Häufige Risikofaktoren sind virale Hepatitiden B/C, Alkoholabusus, „metabolic dysfunction associated steatotic liver disease“ (MASLD) und genetische Erkrankungen.