A Mesenteric Fat-Derived Radiomic Model to Identify Colonic Fibrosis and Predict Treatment Response to Biologics in Chronic Ulcerative Colitis

BACKGROUND: Evidence suggests the lesion of ulcerative colitis stretches beyond the mucosa. The application of radiomics on ulcerative colitis fibrosis is unclear. OBJECTIVE: We aimed to characterize colonic fibrosis and treatment response to biologics in chronic ulcerative colitis using radiomic features extracted from the bowel wall and mesenteric adipose tissue. DESIGN: Retrospective analysis of a prospective database. SETTINGS: This study was conducted in a single tertiary center. PATIENTS: A total of 72 patients who underwent proctocolectomy and 47 patients who received biologics induction were included. INTERVENTION: CT images were collected and radiomic features were extracted to develop radiomic models using logistic regression. MAIN OUTCOME MEASURES: The main outcome was colonic fibrosis, classified as mild and severe based on histological scoring. RESULTS: The area under the curve of the bowel wall model to predict severe fibrosis was 0.931 ( p < 0.001) and 0.869 ( p < 0.001) in the training cohort and the test cohort, respectively. For the mesenteric adipose tissue model, the area under the curve was 0.947 ( p < 0.001) and 0.837 ( p < 0.001), respectively. The mesenteric adipose tissue model was superior to the bowel wall model (area under the curve, 0.809, p < 0.001 and 0.722, p = 0.006) in predicting response to biologics in chronic ulcerative colitis. LIMITATIONS: A retrospective single-center study. CONCLUSIONS: Two radiomic models derived from bowel wall and mesenteric adipose tissue features readily predicted colonic fibrosis and treatment response of biologics in chronic ulcerative colitis. The mesentery harbored critical information and was essentially involved in fibrogenesis. See Video Abstract . UN MODELO RADIMICO DERIVADO DE LA GRASA MESENTRICA PARA IDENTIFICAR LA FIBROSIS COLNICA Y PREDECIR LA RESPUESTA AL TRATAMIENTO CON PRODUCTOS BIOLGICOS EN LA COLITIS ULCEROSA CRNICA: ANTECEDENTES:La evidencia sugiere que la lesión de la colitis ulcerosa se extiende más allá de la mucosa. La aplicación de la radiómica en la colitis ulcerosa fibrosa no está clara.OBJETIVO:Nuestro objetivo fue caracterizar la fibrosis del colon y la respuesta al tratamiento con productos biológicos en la colitis ulcerosa crónica utilizando características radiómicas extraídas de la pared intestinal y del tejido adiposo mesentérico.DISEÑO:Análisis retrospectivo de una base de datos prospectiva.AJUSTES:Este estudio se realizó en un único centro terciario.PACIENTES:Se incluyeron un total de 72 pacientes sometidos a proctocolectomía y 47 pacientes que recibieron inducción biológica.INTERVENCIÓN:Se recogieron imágenes de tomografía computarizada y se extrajeron características radiómicas para desarrollar modelos radiómicos mediante regresión logística.PRINCIPALES MEDIDAS DE RESULTADO:El resultado principal fue la fibrosis colónica, que se clasificó en leve y grave según la puntuación histológica.RESULTADOS:El área bajo la curva del modelo de pared intestinal para predecir la fibrosis grave fue de 0,931 ( p < 0,001) y 0,869 ( p < 0,001) en la cohorte de entrenamiento y de prueba, respectivamente. Para el modelo de tejido adiposo mesentérico, el área bajo la curva fue de 0,947 (p < 0,001) y 0,837 ( p < 0,001), respectivamente. El modelo de tejido adiposo mesentérico fue superior al modelo de pared intestinal (área bajo la curva, 0,809, p <0,001 y 0,722, p = 0,006) para predecir la respuesta a los productos biológicos en la colitis ulcerosa crónica.LIMITACIONES:Estudio retrospectivo de un solo centro.CONCLUSIONES:Dos modelos radiómicos derivados de las características de la pared intestinal y del tejido adiposo mesentérico predijeron fácilmente la fibrosis colónica y la respuesta al tratamiento con productos biológicos en la colitis ulcerosa crónica. El mesenterio alberga información crítica y estuvo esencialmente involucrado en la fibrogénesis. (Traducción-Dr Yolanda Colorado ).