Claudio Fiorino RicercatoreMedicina

Research Activity

Curriculum Vitae

Publications

Research Activity

Medical images contain more information than the one appreciated by the human eye: tumors may show heterogeneity of molecular and cellular features that may express specific characteristics and that may be reflected by biomedical images, through the calculation of complex quantitative features. In analogy with other “omics”, this emerging field of research and clinical applications was recently named as “Radiomics”, referring to a variety of mathematical methods that can be used to evaluate the intensity and position of the pixels/voxels within an image to derive ‘texture features’. Several studies started to show that texture features have higher predictive and/or prognostic power than simpler approaches, including first evidence of association with genomic patterns.

 

A still poorly investigated issue is how robust are the quantitative features that may be extracted by images and at what extent the results coming from a single Institute study may be generalized and considered valid for others. Quantitative imaging features are expected to depend on intra- and inter-scanner changes of the acquisition method, matrix size, reconstruction algorithm and post-processing filtering; in addition features may be less or more sensitive to the volume delineation/segmentation methods, introducing additional, relevant, uncertainties. Another crucial point for correctly exploiting the huge amount of quantitative information to develop reliable predictive models is the implementation/adaptation of proper machine learning techniques aimed to extract the most robust features and their combination. As one of the major aim of any predictive model is to be “generalizable”, testing methods for features selection to develop multi-variable models including radiomics, providing validation (internal and external) and, possibly, assessing their robustness with respect to the above mentioned uncertainties are topics of paramount importance that have very rarely been approached.

 

The implementation, optimization and standardization of methodologies aimed to incorporate radiomics features in robust predictive models in Oncology (and potentially in other branches of medicine) is a major aim of our research activity, focusing on the outcome of patients after cancer therapies. Pancreatic, rectal, oropharingeal and esophageal cancers are currently major areas of application, involving several large clinical/imaging data bases. This activity benefit of a strong synergy with advanced skills and experience in modeling multi-dimensional domains related to the relationship between 3D dose distributions and outcome after cancer Radiotherapy within large multi-centric trials as well as the application of artificial intelligence methods to improve planning optimization in Radiotherapy, currently under development and validation.

Curriculum Vitae

Education

Laurea in Fisica (indirizzo “Fisica medica”), Università degli studi di Milano, 27/03/1990, Votazione 110/110

1993: stage presso Radiotherapy Department (Physics group), UZ St Rafael, Leuven, Belgium

1994: stage presso Radiation Physics of the Radiation Oncology Department, Memorial Sloan Kettering Hospital, New York, US

Diploma di Specializzazione in Fisica Sanitaria, Università degli studi di Milano 1994, Votazione 70/70 e lode

 

Professional

Da 11/1991 ad oggi:

Dirigente di I livello presso il Servizio di Fisica Sanitaria dell’Istituto Scientifico Ospedale San Raffaele.

 

1997-2012

Fisico responsabile della Radioterapia dell’Istituto Scientifico Ospedale San Raffaele.

 

08/1997

Abilitazione di Esperto Qualificato di II grado in Radioprotezione (n° 2181)

 

Teaching

Abilitato a professore associato SSD FIS/07 (dal 27/11/2013).

  • Docente nel Corso di Specializzazione di Radiologia presso l’UniSR
  • Docente della Scuola di Specializzazione di Fisica Medica dell’Università di Milano
  • Tutor di studenti della Scuola di Specializzazione di Fisica Medica dell’Università di Milano
  • Relatore o correlatore di Tesi di Specialità in Fisica Medica
  • Relatore o correlatore di Tesi di Laurea in Fisica presso l’Università Statale di Milano e presso l’Università Bicocca di Milano
  • Relatore o correlatore di Tesi di Laurea in altre discipline presso l’Università Bicocca di Milano, l’Università San Raffaele e l’Università di Ghent
  • Opponent di Tesi di PhD presso Università europee (Ghent, Bergen, Aarhus, Parigi)
  • Membro della faculty della “ESTRO School of Radiotherapy and Oncology” (past Director del corso IMRT, 2007-2012)
  • Docente e direttore di numerosi corsi nazionali (AIFM, Scuola Caldirola) ed internazionali (ESTRO)

 

Institutional

Ruoli in Società scientifiche

ESTRO (European Society for Therapeutic Radiation Oncology):

  • 2016-2019: Membro eletto del Board
  • Dal 2016: Membro del Scientific Council
  • Dal 2005: Membro del Physics Committee

AIFM (Associazione Italiana di Fisica Medica)

  • Dal 2017: Responsabile del gruppo di lavoro “FutuRuS” (il futuro della Fisica medica e la necessità di rinforzare il suo ruolo scientifico)

 

Partecipazione e coordinamento di Gruppi di lavoro

AIFM

  • Dal 2017: responsabile gruppo di lavoro Futurus
  • 1999-2004: membro gruppo di lavoro su “RT conformazionale”

AIRO

  • Dal 2003 al 2009: Gruppo AIRO_prostata: vice coordinatore fisico

ESTRO

  • Dal 2018: membro dello steering committee di E2RADatE, joint initiative ESTRO-EORTC
  • Dal 2014: responsabile del Future of Medical Physics working group
  • 2003 – 2007: membro di Quasimodo (QUality Assurance on intensity MODulated beams)
  • 1999 – 2002: membro del Booklet working group on in-vivo dosimetry

AAPM

  • Dal 2015: membro (rappresentante ESTRO) del gruppo di lavoro FUTURE

ISS

  • 2010 - 2011: membro del Gruppo di lavoro su IMRT
  • 2007 - 2008: co-coordinatore gruppo di lavoro su QA in IMRT
  • 2005: membro gruppo di lavoro su audit clinici indicatori di qualità in RT
  • 2004 - 2005: membro del Gruppo di lavoro per linee guida su QA in TBI
  • 2003 - 2005: membro del Gruppo di lavoro su procedure dei sistemi per piani di trattamento
  • 1999 - 2004: membro del Gruppo di lavoro su linee guida per QA in RT conformazionale

 

Partecipazione a Board di riviste scientifiche

Dal 2002: Membro dell’Editorial Board di “Physica Medica” (EJMP)

Dal 2003: Membro dell’Editorial Board di “Radiotherapy and Oncology”

Dal 2007: Membro dell’Editorial Board di “Radiation Oncology”

2012-2014: Associate Physics Senior Editor di “International Journal Radiation Oncology Biology Physics”

Dal 2014: Associate Editor di “Physica Medica”

 

Revisore per numerose riviste scientifiche: Physica Medica, Physics Medecine Biology, Medical Physics, Physics and Imaging for Radiation Oncology, Radiotherapy and Oncology, Int J Radiation Oncol Biol Phys, Radiation Oncology, Acta Oncologica, Lancet Oncology, Eur J Radiol.

 

Partecipazione a comitati scientifici di meetings internazionali

Membro del Comitato Scientifico dei Congressi ESTRO 1998, 2002, 2004, 2008, 2010, 2012, 2014 (Chair del congresso), 2015, 2016, 2017, 2018, 2019. Membro del Comitato Scientifico del Meeting “Physics in Clinical Radiotherapy” ESTRO 2007, 2009, 2011 e 2013.

 

Membro del Comitato Scientifico del Congresso ICCR (international Conference on the Use of Computer in Radiotherapy) 2007 e 2019 (joint con MCMA, Monte Carlo Techniques for Medical Applications)

 

Grants & Awards

PI dei seguenti progetti AIRC (Associazione Italiana Ricerca sul Cancro) finanziati negli ultimi 8 anni:

1) IG8748 - Predictive models of genito-urinary and sexual dysfunctions after high dose radiotherapy for prostate cancer (2010-2012)

2) IG13090 - GU and sexual dysfunction after high-dose RT for prostate cancer: finding dose-volume and clinical predictors (2013-2015)

3) IG18965 – Increasing the reliability of FDG-PET radiomic features to predict the response to radiotherapy (2017-2019)

 

Collaboratore attivo dei seguenti progetti finanziati (AIRC)

  1. Understanding urinary toxicity after Radiotherapy for prostate cancer (PI: C. Cozzarini, 2019-2023)
  2. Modelling toxicity after high dose RT for prostate cancer: validating clinical, dosimetric and molecular factors (PI: Dr Valdagni, 2015-2017)
  3. Longitudinal evaluation of intestinal and haematologic toxicity from pelvic irradiation for prostate cancer (PI: Dr Cozzarini, 2014-2016)
  4. Modelling of salivary function in head and neck cancer IMRT by means of  deformable registration tools (PI: Dr Cattaneo, 2010-2012)
  5. Simultaneous integrated boost for concomitant treating pelvic nodes and prostate with moderate hypofractionation (PI: Dr Valdagni, 2008-2010)

 

Coordinatore di diversi progetti finanziati da aziende negli ultimi 10 anni (Accuray Inc, Varian inc.)

 

Scientific publications

  • Autore/co-autore di oltre 800 presentazioni orali o poster a congressi nazionali ed internazionali
  • Autore/co-autore di 6 capitoli di libri
  • Co-editor del libro: Fiorino C & T Rancati: “Modelling radiotherapy side effects: practical application for planning optimization”. CRC press, Taylor and Francis group, Boca Raton, FL. (June 2019)

Full papers:

Scopus Author ID: 7003657870

Autore/co-autore di 209 pubblicazioni su riviste con IF

n° citazioni 5050, h-index: 41, fonte Scopus, 10 giugno 2019

 

Publications

Saccadic latency does not increase as a function of eccentricity for M-scaled stimuli
M. Brigell, P.J. DeMarco, L. Roveri, G.C. Celesia
Investigative Ophthalmology & Visual Science 1995, 36- S596

Analysis of On- and OFF-pathways inputs to the human visual evoked potential
L. Roveri, P.J. DeMarco
Investigative Ophthalmology & Visual Science 1995, 36- S690


Photoreceptor degeneration associated with the expression of a G90D mutation in the opsin gene
M.I. Naash, S. Li, L. Roveri, N.S. Peachey, T. Wu
Investigative Ophthalmology & Visual Science 1996, 37- S698


Visual transmission following horizontal cell ablation
L. Roveri, N.S. Peachey, A. Messing, M.A. McCall
Investigative Ophthalmology & Visual Science 1996, 37- S699


Recent development in the assessment of visual function
G.C. Celesia, N.S. Peachey, M.Brigell, Y. Goto, L.Roveri, C. Barnes
Recent Advances in Clinical Neurophysiology, 1996, 420-425, J. Kimura and H. Shibasaki, editors


An electrophysiological metric of activity within the ON- and OFF-pathways in humans
L. Roveri, P.J. DeMarco, G.G. Celesia
Vision Research, 1997, 37 (6), 669-674


Functional consequences of oncogene-induced horizontal cell degeneration in the retina of transgenic mice
N.S. Peachey, L. Roveri, A. Messing, M.A. McCall
Visual Neuroscience, 1997, 14, 627-632


Peachey NS, Quiambao AB, Xu X, Pardue MT, Roveri L, McCall MA, Al-Ubaidi MR.
Loss of bipolar cells resulting from the expression of bcl-2 directed by the IRBP promoter.
Exp Eye Res. 2003 Oct;77(4):477-83.


Comi G, Roveri L, Swan A, Willison H, Bojar M, Illa I, Karageorgiou C, Nobile-Orazio E, van den Bergh P, Swan T, Hughes R, Aubry J, Baumann N, Hadden R, Lunn M, Knapp M, Léger JM, Bouche P, Mazanec R, Meucci N, van der Meché F, Toyka K; Inflammatory Neuropathy Cause and Treatment Group.
A randomised controlled trial of intravenous immunoglobulin in IgM paraprotein associated demyelinating neuropathy.
J Neurol. 2002 Oct;249(10):1370-7.


Comi G, Quattrini A, Fazio R, Roveri L.
Immunoglobulins in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy.
Neurol Sci. 2003 Oct;24 Suppl 4:S246-50


Roveri L, La Gioia S, Ghidinelli C, Anzalone N, De Filippis C, Comi G.
Wake-up stroke within 3 hours of symptom awareness: imaging and clinical  features compared to standard recombinant tissue plasminogen activator treated stroke.
J Stroke Cerebrovasc Dis. 2013 Aug; 22(6):703-8


Della-Torre E, Passerini G, Furlan R, Roveri L, Chieffo R, Anzalone N, Doglioni C, Zardini E, Sabbadini MG, Franciotta D.
Cerebrospinal fluid analysis in immunoglobulin G4-related hypertrophic  pachymeningitis.
J Rheumatol. 2013 Nov;40(11):1927-9. doi: 10.3899/jrheum.130678


Chieffo R, Bernelli C, Martinelli V, Comi G, Roveri L.
Todd's post-epileptic paresis and Takotsubo cardiomyopathy: unusual combination of neurological and cardiac disorder. Trigger or triggered?
Neurol Sci. 2015 Nov; 36(11):2157-8. DOI: 10.1007/s10072-015-2327-6.

Strambo D, Zambon AA, Roveri L, Giacalone G, Di Maggio G, Peruzzotti-Jametti L, La Gioia S, Galantucci S, Comi G, Sessa M.
Defining minor symptoms in acute ischemic stroke.
Cerebrovasc Dis. 2015; 39(3-4):209-15. DOI: 10.1159/000375151.

Campochiaro C, Ramirez GA, Bozzolo EP, Lanzillotta M, Berti A, Baldissera E, Dagna L, Praderio L, Scotti R, Tresoldi M, Roveri L, Mariani A, Balzano G, Castoldi R, Doglioni C, Sabbadini MG, Della-Torre E.
IgG4-related disease in Italy: clinical features and outcomes of a large cohort of patients.
Scand J Rheumatol. 2016;45(2):135-45. doi:  10.3109/03009742.2015.1055796


M. Vabanesi, G. Schwarz, D. Strambo, G. Comi, L. Roveri.
Low-dose versus standard-dose rtPA in acute ischemic stroke: An explorative single-centre study
Eur J Neurol 2017; 24:364-365. DOI: 10.1111/13367.


Giacalone G, Zanoletti M, Contini D, Re R, Spinelli L, Roveri L and Torricelli A.
Cerebral TD-NIRS in healthy subjects: reproducibility analysis and reference values of optical properties and hemoglobin species.
Biomed Opt Express. 2017 Oct 12;8(11):4987-5000. doi:  10.1364/BOE.8.004987


Time-Domain Near-Infrared Spectroscopy in acute ischemic stroke patients
G. Giacalone, M. Zanoletti, R. Re, B. Germinario, D. Contini, L. Spinelli, A. Torricelli, L. Roveri
Neurophotonics 2019 2019 Jan;6(1):015003. doi: 10.1117/1


Dabigatran for Prevention of Stroke after Embolic Stroke of Undetermined Source.
Diener HC, Sacco RL, Easton JD, Granger CB, Bernstein RA, Uchiyama S, Kreuzer J, Cronin L, Cotton D, Grauer C, Brueckmann M, Chernyatina M, Donnan G, Ferro JM, Grond M, Kallmünzer B, Krupinski J, Lee BC, Lemmens R, Masjuan J, Odinak M, Saver JL, Schellinger PD, Toni D, Toyoda K; RE-SPECT ESUS Steering Committee and Investigators.
N Engl J Med. 2019 May 16;380(20):1906-1917. doi:  10.1056/NEJMoa1813959.


Thrombus hallmarks reveal atherothrombotic stroke aetiology.
Semerano A, Genchi A, Callea M, Sanvito F, Simionato F, Panni P, Scomazzoni F, Doglioni C, Comi G, Falini A, Filippi M, Roveri L, Bacigaluppi M.
J Neurol. 2019 Jun;266(6):1533-1535. doi: 10.1007/s00415-019-09279-z.

Rivaroxaban or aspirin for patent foramen ovale and embolic stroke of undetermined source: a prespecified subgroup analysis from the NAVIGATE ESUS trial.
Kasner SE, Swaminathan B, Lavados P, Sharma M, Muir K, Veltkamp R, Ameriso SF, Endres M, Lutsep H, Messé SR, Spence JD, Nedeltechev K, Perera K, Santo G, Olavarria V, Lindgren A, Bangdiwala S, Shoamanesh A, Berkowitz SD, Mundl H, Connolly SJ, Hart RG; NAVIGATE ESUS Investigators.
Lancet Neurol. 2018 Dec;17(12):1053-1060. doi:  10.1016/S1474-4422(18)30319-3


Rivaroxaban for Stroke Prevention after Embolic Stroke of Undetermined Source.
Hart RG, Sharma M, Mundl H, Kasner SE, Bangdiwala SI, Berkowitz SD, Swaminathan B, Lavados P, Wang Y, Wang Y, Davalos A, Shamalov N, Mikulik R, Cunha L, Lindgren A, Arauz A, Lang W, Czlonkowska A, Eckstein J,  Gagliardi RJ, Amarenco P, Ameriso SF, Tatlisumak T, Veltkamp R, Hankey GJ, Toni D, Bereczki D, Uchiyama S, Ntaios G, Yoon BW, Brouns R, Endres M, Muir KW, Bornstein N, Ozturk S, O'Donnell MJ, De Vries Basson MM, Pare G, Pater
C, Kirsch B, Sheridan P, Peters G, Weitz JI, Peacock WF, Shoamanesh A, Benavente OR, Joyner C, Themeles E,
Connolly SJ; NAVIGATE ESUS Investigators.
N Engl J Med. 2018 Jun 7; 378(23):2191-2201. doi: 10.1056/NEJMoa1802686.

Mori, M., Benedetti, G., Partelli, S., Sini, C., Andreasi, V., Broggi, S., Barbera, M., Cattaneo, G.M., Muffatti, F., Panzeri, M., Falconi, M., Fiorino, C., De Cobelli, F.

CT radiomic features of pancreatic neuroendocrine neoplasms (panNEN) are robust against delineation uncertainty (2019) Physica Medica, 57, pp. 41-46.

DOI: 10.1016/j.ejmp.2018.12.005

 

Dinapoli, N., Barbaro, B., Gatta, R., Chiloiro, G., Casà, C., Masciocchi, C., Damiani, A., Boldrini, L., Gambacorta, M.A., Dezio, M., Mattiucci, G.C., Balducci, M., van Soest, J., Dekker, A., Lambin, P., Fiorino, C., Sini, C., De Cobelli, F., Di Muzio, N., Gumina, C., Passoni, P., Manfredi, R., Valentini, V.

Magnetic Resonance, Vendor-independent, Intensity Histogram Analysis Predicting Pathologic Complete Response After Radiochemotherapy of Rectal Cancer

(2018) International Journal of Radiation Oncology Biology Physics, 102 (4), pp. 765-774.

DOI: 10.1016/j.ijrobp.2018.04.065

 

Belli, M.L., Mori, M., Broggi, S., Cattaneo, G.M., Bettinardi, V., Dell'Oca, I., Fallanca, F., Passoni, P., Vanoli, E.G., Calandrino, R., Di Muzio, N., Picchio, M., Fiorino, C.

Quantifying the robustness of [18F]FDG-PET/CT radiomic features with respect to tumor delineation in head and neck and pancreatic cancer patients (2018) Physica Medica, 49, pp. 105-111.

DOI: 10.1016/j.ejmp.2018.05.013

 

Fiorino, C., Gumina, C., Passoni, P., Palmisano, A., Broggi, S., Cattaneo, G.M., Di Chiara, A., Esposito, A., Mori, M., Raso, R., Ronzoni, M., Rosati, R., Slim, N., De Cobelli, F., Calandrino, R., Di Muzio, N.G.

A TCP-based early regression index predicts the pathological response in neo-adjuvant radio-chemotherapy of rectal cancer (2018) Radiotherapy and Oncology, 128, pp. 564-568

DOI: 10.1016/j.radonc.2018.06.019

 

Cozzarini, C., Rancati, T., Palorini, F., Avuzzi, B., Garibaldi, E., Balestrini, D., Cante, D., Munoz, F., Franco, P., Girelli, G., Sini, C., Vavassori, V., Valdagni, R., Fiorino, C.

Patient-reported urinary incontinence after radiotherapy for prostate cancer: Quantifying the dose–effect

(2017) Radiotherapy and Oncology, 125 (1), pp. 101-106.

DOI: 10.1016/j.radonc.2017.07.029

Branchini, M., Fiorino, C., Dell'Oca, I., Belli, M.L., Perna, L., Di Muzio, N., Calandrino, R., Broggi, S.

Validation of a method for “dose of the day” calculation in head-neck tomotherapy by using planning CT-to-MVCT deformable image registration

(2017) Physica Medica, 39, pp. 73-79.

DOI: 10.1016/j.ejmp.2017.05.070

 

Fiorino, C., Broggi, S., Fossati, N., Cozzarini, C., Goldner, G., Wiegel, T., Hinkelbein, W., Karnes, R.J., Boorjian, S.A., Haustermans, K., Joniau, S., Palorini, F., Shariat, S., Montorsi, F., Van Poppel, H., Di Muzio, N., Calandrino, R., Briganti, A.

Predicting the 5-Year Risk of Biochemical Relapse After Postprostatectomy Radiation Therapy in ≥PT2, pN0 Patients With a Comprehensive Tumor Control Probability Model

(2016) International Journal of Radiation Oncology Biology Physics, 96 (2), pp. 333-340.

DOI: 10.1016/j.ijrobp.2016.06.014

 

Palorini, F., Cozzarini, C., Gianolini, S., Botti, A., Carillo, V., Iotti, C., Rancati, T., Valdagni, R., Fiorino, C.

First application of a pixel-wise analysis on bladder dose-surface maps in prostate cancer radiotherapy

(2016) Radiotherapy and Oncology, 119 (1), pp. 123-128.

DOI: 10.1016/j.radonc.2016.02.025

 

Van Der Schaaf, A., Langendijk, J.A., Fiorino, C., Rancati, T.

Embracing Phenomenological Approaches to Normal Tissue Complication Probability Modeling: A Question of Method

(2015) International Journal of Radiation Oncology Biology Physics, 91 (3), pp. 468-471.

DOI: 10.1016/j.ijrobp.2014.10.017

 

Bortfeld, T., Torresin, A., Fiorino, C., Andreo, P., Gagliardi, G., Jeraj, R., Muren, L.P., Paiusco, M., Thwaites, D., Knöös, T.

The research versus clinical service role of medical physics

(2015) Radiotherapy and Oncology, 114 (3), pp. 285-288.

DOI: 10.1016/j.radonc.2015.02.003

 

Fiorino, C., Rizzo, G., Scalco, E., Broggi, S., Belli, M.L., Dell'Oca, I., Dinapoli, N., Ricchetti, F., Rodriguez, A.M., Di Muzio, N., Calandrino, R., Sanguineti, G., Valentini, V., Cattaneo, G.M.

Density variation of parotid glands during IMRT for head-neck cancer: Correlation with treatment and anatomical parameters

(2012) Radiotherapy and Oncology, 104 (2), pp. 224-229.

DOI: 10.1016/j.radonc.2012.06.003

 

Fiorino, C., Maggiulli, E., Broggi, S., Liberini, S., Cattaneo, G.M., Dell'Oca, I., Faggiano, E., Di Muzio, N., Calandrino, R., Rizzo, G.

Introducing the Jacobian-volume-histogram of deforming organs: Application to parotid shrinkage evaluation

(2011) Physics in Medicine and Biology, 56 (11), pp. 3301-3312.

DOI: 10.1088/0031-9155/56/11/008

 

Fiorino, C., Valdagni, R., Rancati, T., Sanguineti, G.

Dose-volume effects for normal tissues in external radiotherapy: Pelvis

(2009) Radiotherapy and Oncology, 93 (2), pp. 153-167.

DOI: 10.1016/j.radonc.2009.08.004

 

 

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