Euro Radiol:来自不同机构、不同扫描仪的CT放射组学特征是否具有可重复性?

2022-05-09 影像放射新前沿 MedSci原创

双能量CT(DECT)具有第二个X射线光谱,可以区分多种材料,可生成一组虚拟单色图像(VMIs),使得一些新的和临床相关的CT应用成为可能。

放射组学是一项将数字医学图像转换为可挖掘的高维数据的工作流程,精准医疗中显示出明显的临床潜力,但模型的通用性和放射组学特征的稳健性是主要关注点。与其他全息数据相比,放射组学特征的稳健性在工作流程中受到多种因素的影响,包括数据采集、图像重建、分割、图像处理和放射组学特征计算。

双能量CT(DECT)具有第二个X射线光谱,可以区分多种材料,生成一组虚拟单色图像(VMIs),使得一些新的和临床相关的CT应用成为可能。然而,与DECT中放射组学特征的稳健性相关的因素还没有得到充分的研究。

近日,发表在European Radiology杂志的一项研究评估SECT和DECT内部和之间的扫描模式和扫描仪的重复性和放射组学特征的可重复性,为放射组学的进一步广泛应用提供了数据支持。

本研究在七台具有DECT功能的扫描仪和三台纯SECT扫描仪上一个具有16根临床相关密度的标准化模型进行了扫描以腹部-盆腔检查相同的体素大小进行采集参数的选择。分析了120 kVp的SECT图像和相应的120 kVp的DECT虚拟单色图像(VMIs),这些图像是根据扫描仪生成的。感兴趣的区域是用刚性注册的方式绘制的,以避免因分割而产生的变化。通过Pyradiomics平台提取了放射组学特征。通过Bland-Altman分析重复扫描的测试-重复性进行评估。通过类内相关系数(ICC)和一致相关系数(CCC)测试了不同扫描模式的扫描内可重复性。通过变异系数(CV)和四分位离散系数(QCD)评估同一扫描模式下不同扫描仪之间的重现性。 

测试-重测分析显示,SECT 120kVp和DECT 120kVp类VMI的94个评估特征中,分别有92.91%和87.02%是可重复的。SECT 120kVp与DECT 120 kVp-like VMIs的扫描内分析表明,分别有10.76%和10.28%的特征的ICC大于0.90和CCC大于0.90。扫描仪间分析显示,SECT 120kVp有17.09%和27.73%的特征是CV<10%和QCD<10%,而DECT 120 kVp-like VMIs有15.16%和32.78%。 

 
 放射组学特征的扫描器间重现性分析

本研究表明,从SECT图像和相应的DECT图像中提取的放射组学特征并不相互匹配,即使其平均光子能量水平是相同的情况下也是如此。即使固定了多个采集参数,大多数放射组学特征在不同扫描仪之间也是不可重复的。一阶特征比纹理特征更有可能重现,并可为提高放射组学模型的稳健性提供机会。由于不可重现数据的潜在风险,必须谨慎对待来自多台CT扫描仪和不同扫描技术的放射组学结果。

原文出处:

Yong Chen,Jingyu Zhong,Lan Wang,et al.Robustness of CT radiomics features: consistency within and between single-energy CT and dual-energy CT.DOI:10.1007/s00330-022-08628-3

作者:shaosai

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