Выбор методов статистической обработки результатов радиомического анализа КТ-изображений опухолей головы и шеи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования: Выбор оптимального метода статистической обработки результатов текстурного анализа конвенциональных КТ-изображений у пациентов с опухолями головы и шеи.

Материал и методы: Исследовано 118 больных в возрасте от 4 до 80 лет с верифицированным диагнозом доброкачественных – 37 и злокачественных – 81 опухолей головы и шеи. Текстурный анализ проводился с использованием программы LIFEx, версия 7.10, с статистической обработкой по программам SPSS, MedCalc, XLSTAT, R.

Результаты: Извлеченные из КТ-изображений 39 текстурных показателей были подвергнуты статистической обработке разными методами, включая критерий Манна-Уитни, корреляционную матрицу, факторный анализ, LASSО-регрессию, заканчивая построением логистической модели классификации. Из множества методов обработки оптимальным было использование LASSO-регрессии с последующим построением логистической модели, по результатам которой процент правильной классификации групп больных с доброкачественными и злокачественными опухолями составил – 81,3 %, площадь под ROC-кривой AUC – 0,902±0,029 (p<0,0001), чувствительность – 82,7 %, специфичность – 87,5 %.

Заключение: Текстурный анализ изображений позволяет неинвазивно предсказать доброкачественную или злокачественную природу визуализируемого образования головы и шеи. Выбор правильного метода статистической обработки результатов текстурного анализа имеет критическое значение для оценки и классификации больных по природе опухоли.

Об авторах

А. Ш. Паттохов

Ташкентский государственный стоматологический институт

Email: marat.khodjibekov@gmail.com
Ташкент, Узбекистан

Ю. М. Ходжибекова

Ташкентский государственный стоматологический институт

Email: marat.khodjibekov@gmail.com
Ташкент, Узбекистан

М. Х. Ходжибеков

Ташкентская медицинская академия

Email: marat.khodjibekov@gmail.com
Ташкент, Узбекистан

Список литературы

  1. Petralia G., Bonello L., Viotti S., Preda L., d’Andrea G., Bellomi M. CT Perfusion in Oncology: How to Do It // Cancer Imaging. 2010. V.10, No. 1. P. 8-19. doi: 10.1102/1470-7330.2010.0001.
  2. Геращенко Т.С., Денисов Е.В., Литвяков Н.В., Завьялова М.В., Вторушин С.В., Цыганов М.М., Перельмутер В.М., Чердынцева Н.В. Внутриопухолевая гетерогенность: природа и биологическое значение // Биохимия. 2013. Т.78, № 11. С. 1531–1549.
  3. Lin G., Keshari K.R., Park J.M. Cancer Metabolism and Tumor Heterogeneity: Imaging Perspectives Using MR Imaging and Spectroscopy // Contrast Media Mol Imaging. 2017. No. 2017. P. 6053879. doi: 10.1155/2017/6053879.
  4. Nioche C., Orlhac F., Boughdad S., Reuzé S., Goya-Outi J., Robert C., Pellot-Barakat C., Soussan M., Frouin F., Buvat I. LIFEx: a Freeware for Radiomic Feature Calculation in Multimodality Imaging to Accelerate Advances in the Characterization of Tumor Heterogeneity // Cancer Research. 2018. V.78. No. 16. P. 4786-4789. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-18-0125.
  5. Nailon W.H. Texture Analysis Methods for Medical Image Characterisation // Biomedical Imaging. Ed. Mao Y. London: IntechOpen, 2010. URL: https://www.intechopen.com/chapters/10175. doi: 10.5772/8912.
  6. Wu J., Aguilera T., Shultz D., Gudur M., Rubin D.L., Loo B.W.Jr., Diehn M., Li R. Early-Stage Non-Small Cell Lung Cancer: Quantitative Imaging Characteristics of (18)F Fluorodeoxyglucose PET/CT Allow Prediction of Distant Metastasis // Radiology. 2016. V.281, No. 1. P. 270-278. doi: 10.1148/radiol.2016151829.
  7. Romeo V., Cuocolo R., Ricciardi C., Ugga L., Cocozza S., Verde F., et al. Prediction of Tumor Grade and Nodal Status in Oropharyngeal and Oral Cavity Squamous-Cell Carcinoma Using a Radiomic Approach // Anticancer Res. 2020. No. 40. P. 271–280. doi: 10.21873/anticanres.13949.
  8. Bogowicz M., Riesterer O., Ikenberg K., Stieb S., Moch H., Studer G., Guckenberger M, Tanadini-Lang S. Computed Tomography Radiomics Predicts HPV Status and Local Tumor Control After Definitive Radiochemotherapy in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2017. V.99, No. 4. P. 921-928. doi: 10.1016/j.ijrobp.2017.06.002.
  9. Ren J., Qi M., Yuan Y., Duan S., Tao X. Machine Learning-Based MRI Texture Analysis to Predict the Histologic Grade of Oral Squamous Cell Carcinoma // Am. J. Roentgenol. 2020. V.15, No. 5. P. 1184-1190. doi: 10.2214/AJR.19.22593.
  10. Zhang Y., Chen C., Tian Z., Feng R., Cheng Y., Xu J. The Diagnostic Value of MRI-Based Texture Analysis in Discrimination of Tumors Located in Posterior Fossa: a Preliminary Study // Front. Neurosci. 2019. No. 13. P. 1113. doi: 10.3389/fnins.2019.0111.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».