European Radiology:胰腺癌放射组学的研究现状

2023-11-30 shaosai MedSci原创 发表于上海

放射组学是一种新颖的、有前途的高级计算方法,涉及从医学图像中提取人眼无法辨别的所谓放射性组学特征(RFs)。

胰腺导管腺癌(PDAC)是一种预后不良的恶性肿瘤,5年生存率仅为11%。尽管CT和MR等诊断和分期技术取得了进展,但在过去的几十年里,检测和疗效方面的收获微乎其微。

放射组学是一种新颖的、有前途的高级计算方法,涉及从医学图像中提取人眼无法辨别的所谓放射性组学特征(RFs)。发现基于RFs的非侵入性影像生物标志物可协助临床实现更好的分期,并作为精准/个性化医疗的一部分实现治疗反应和总生存率的提高。

从二维或三维感兴趣区域(ROI)提取RFs是图像分析的常见做法。RFs可以大致分为一阶、二阶和高阶特征:一阶特征包括形状/球度、体素灰度强度和粗大的体素分布,可以用直方图表示,显示出偏度、峰度、均匀性和熵。二阶特征描述相邻体素之间的强度关系,包括灰度共同发生矩阵(GLCM)和灰度运行长度矩阵(GLRLM)等特征。最后,高阶特征是通过数学调制或过滤技术提取的,目的是抑制噪声或突出细节和模式

尽管范围很广,但与其他实体器官癌症(如肝脏和肺)相比,PDAC放射组学在临床实践中的应用还十分有限。此外,在已经很复杂的临床环境中,研究方法也存在缺陷,如数据协调和使用符合图像生物标志物标准化倡议(IBSI)准则的软件。


近日,发表在European Radiology杂志的一项研究概述了PDAC诊断、治疗和预后方面的主要研究现状,其中特别关注了放射组学和应用方法,并进一步强调了该领域的优势和劣势领域,为放射组学研究人员提供指导以产生更有力的临床结果。

本项研究与2022年6月至8月利用符合图像生物标记标准化倡议(IBSI)的放射组学软件,对MEDLINE、PubMed和Scopus数据库进行了与PDAC诊断、治疗和/或预后有关的CT放射组学人类研究文章的PRISMA文献检索。关键词搜索包括[胰腺或胰腺]和[放射组学或[定量和成像]或[纹理和分析]。分析包括队列规模、使用的CT方案、放射组学特征(RF)提取、分割和选择、使用的软件、结果相关性和统计方法,重点是可重复性。 

最初的搜索产生了1112篇文章;然而,只有12篇文章符合所有纳入/排除标准。队列规模从37到352不等(中位数=106,平均数=155.8)。各项研究的CT层厚不同(4项使用≤1毫米,5项使用>1至3毫米,2项使用>3至5毫米,1项未说明)。CT协议不同(5项使用单一门静脉(pv)相,5项使用胰腺协议,1项研究使用平扫协议)。RF提取和分割是异质性的(RF提取:5项使用pv相,2项使用晚期动脉,4项使用多相,1项使用平扫;RF选择: 3个预选的,9个软件选择的)。二维/三维RF分割的方式多种多样(6项为二维,4项为三维,2项研究为二维和三维)。使用了6种不同的放射组学软件。研究问题和队列特征不同,最终导致结果不可比。 


 缺少详细的方法步骤,阻碍了可重复性

本项研究数据显示,目前发表的12项符合IBSI标准的PDAC放射组学研究结果显示出高度的变异性,而且往往是不完整的研究方法,导致了稳健性和可重复性较低。

原始出处:

James Alex Malcolm,Mark Tacey,Peter Gibbs,et al.Current state of radiomic research in pancreatic cancer: focusing on study design and reproducibility of findings.DOI:10.1007/s00330-023-09653-6

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