ldtЛучевая диагностика и терапияDiagnostic radiology and radiotherapy2079-5343Baltic Medical Education Center10.22328/2079-5343-2020-11-4-37-43ldt-564Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHОценка воспроизводимости программного анализа объема эмфиземы: сравнительный анализ результатов при оценке различными программными продуктамиEvaluation of the interchangeability of volumetric lung emphysema quantification: comparative analysis of the evaluation results using different software productshttps://orcid.org/0000-0003-3251-4084ГавриловП. В.GavrilovP. V.

Гаврилов Павел Владимирович — кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник, руководитель направления «Лучевая диагностика» СПб НИИФ; доцент научно-клинического и образовательного центра «Лучевая диагностика и ядерная медицина» института высоких медицинских технологий СПбГУ МЗ РФ.191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., д. 2-4.

Pavel V. Gavrilov. St. Petersburg.

spbniifrentgen@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3580-8723ГриваН. А.GrivaN. A.

Грива Надежда Алексеевна — аспирант.191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., д. 2-4.

Nadezda A. Griva.St. Petersburg.

grivamd@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3847-4979ТоркатюкЕ. А.TorkatyukE. A.

Торкатюк Елена Александровна — кандидат медицинских наук, руководитель учебного отдела СПб НИИФ; доцент кафедры госпитальной терапии СПбГУ МЗ РФ.191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., д. 2-4.

Elena A. Torkatyuk.St. Petersburg.

elena.torkatyuk@gmail.comСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияSt. Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology; St. Petersburg State UniversityRussian FederationСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологииРоссияSt. Petersburg State Research Institute of PhthisiopulmonologyRussian Federation2020120120211143743Copyright © Гаврилов П.В., Грива Н.А., Торкатюк Е.А., 20212021Гаврилов П.В., Грива Н.А., Торкатюк Е.А.Gavrilov P.V., Griva N.A., Torkatyuk E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://radiag.bmoc-spb.ru/jour/article/view/564

Цель исследования: оценить возможности различных программ в оценке количественных показателей эмфиземы легких и воспроизводимость результатов.Материалы и методы. Исследование основано на результатах распознавания и анализа компьютерных томограмм посредством трех программных продуктов.Результаты. Все использованные нами программы обладали высокой чувствительностью и специфичностью при распознавании эмфиземы легких. Выявлен ряд ошибок, препятствующих точному анализу изображений.Выводы. Воспроизводимость результатов количественной оценки объема эмфиземы на данном этапе достоверно не определяется и зависит от выбора программных продуктов для анализа.

The aim of this study: to assess the ability of different software products to automated volumetric quantification of lung emphysema and see whether the results can be interconvertible.Materials and methods. This study is based on the results of recognition and analysis of computer tomograms using three different software products.Results: all the programs we used have high sensitivity and specificity in recognition of lung emphysema. However, there are a number of errors that prevent accurate image analysis.Conclusions. The interconvertibility of the results of the automated volumetric quantification of lung emphysema at this stage is not reliably determined and depends on the choice of software products used for analysis.

компьютерная томографияэмфиземаавтоматический анализcomputed tomographyemphysemaautomatic analysisReferencesМелдо А.А., Уткин Л.В., Трофимова Т.Н., Рябинин М.А., Моисеенко В.М., Шелехова К.В. Новые подходы к разработке алгоритмов искусственного интеллекта в диагностике рака легкого // Лучевая диагностика и терапия. 2019. Т. 10, № 1. С. 8-18. doi: http://dx.doi.org/10.22328/2079-5343-2019-10-1-8-18.Meldo A.A., Utkin L.V., Trofimova T.N., Ryabinin M.A., Moiseenko V.M., Shelekhova K.V. Novel approaches to development of artificial intelligence algorithms in the lung cancer diagnostics. Diagnostic radiology and radiotherapy, 2019, Vol. 10. No. 1, pp. 8-18 (In Russ.). doi: http://dx.doi.org/10.22328/2079-5343-2019-10-1-8-18.Lynch D.A., Moore C.M., Wilson C. et al. CT-based Visual Classification of Emphysema: Association with Mortality in the COPDGene Study // Radiology. 2018. Vol. 288, No. 3. Р. 859-866. doi: 10.1148/radiol.2018172294.Lynch D.A., Moore C.M., Wilson C. et al. CT-based Visual Classification of Emphysema: Association with Mortality in the COPDGene Study // Radiology. 2018. Vol. 288, No. 3. Р. 859-866. doi: 10.1148/radiol.2018172294.Тюрин И.Е. Компьютерная томография органов дыхания // Практическая пульмонология. 2003. № 3. С. 11-15.Tyurin I. Е. Computed tomography of the chest. Practical pulmonology, 2003, No. 3, рр. 11-15 (In Russ.).Fischer A.M., Varga-Szemes A., van Assen M. et al. Comparison of Artificial Intelligence-Based Fully Automatic Chest CT Emphysema Quantification to Pulmonary Function Testing // AJR Am J Roentgenol. 2020. Vol. 214, No. 5, рр. 1065-1071. doi: 10.2214/AJR.19.21572.Fischer A.M., Varga-Szemes A., van Assen M. et al. Comparison of Artificial Intelligence-Based Fully Automatic Chest CT Emphysema Quantification to Pulmonary Function Testing // AJR Am J Roentgenol. 2020. Vol. 214, No. 5, рр. 1065-1071. doi: 10.2214/AJR.19.21572.Трофимова Т.Н., Карлова Н.А., Ратников В.А., Лукина О.В. и др. Современные классификации RADS и принципы построения заключения / под ред. Т.Н.Трофимовой. СПб., 2018. С. 31-69.Trovimova T.N., Karlova N.A., Ratnikov V.A., Lukina O.V. et al. Modern RADS classifications and principles for constructing a conclusion. St. Petersburg, 2018, рр. 3169 (In Russ.).Coursergue J.L. Spirographic study of alveolar emphysema and so-called «emphysematous» states. Practical diagnosis and attempted quantification // Maroc. Med. 1964. Vol. 43. Р. 713-722.Coursergue J.L. Spirographic study of alveolar emphysema and so-called «emphysematous» states. Practical diagnosis and attempted quantification // Maroc. Med. 1964. Vol. 43. Р. 713-722.Dunnill M.S. Emphysema: The Classification and Quantification of Emphysema // Proc. R. Soc. Med. 1969. Oct; Vol. 62, No. 10. Р. 1024-1027.Dunnill M.S. Emphysema: The Classification and Quantification of Emphysema // Proc. R. Soc. Med. 1969. Oct; Vol. 62, No. 10. Р. 1024-1027.Hayhurst M.D., MacNee W., Flenley D.C. et al. Diagnosis of pulmonary emphysema by computerised tomography // Lancet. 1984. Vol. 2, No. 8398. Р. 320-322. doi: 10.1016/s0140-6736(84)92689-8.Hayhurst M.D., MacNee W., Flenley D.C. et al. Diagnosis of pulmonary emphysema by computerised tomography // Lancet. 1984. Vol. 2, No. 8398. Р. 320-322. doi: 10.1016/s0140-6736(84)92689-8.Daghfous J., Beji M., Kanoun N. et al. Emphysemepulmonaire: quantification par tomodensitometrie et correlations avec les epreuvesfonctionnellesrespiratories [Pulmonary emphysema: quantification using computed tomography and correlations with respiratory function tests] // Rev. Mal. Respir. 1993. Vol. 10, No. 4. Р. 299-305.Daghfous J., Beji M., Kanoun N. et al. Emphysemepulmonaire: quantification par tomodensitometrie et correlations avec les epreuvesfonctionnellesrespiratories [Pulmonary emphysema: quantification using computed tomography and correlations with respiratory function tests] // Rev. Mal. Respir. 1993. Vol. 10, No. 4. Р. 299-305.Thurlbeck W.M., Muller N.L. Emphysema: definition, imaging, and quantification // AJR Am. J. Roentgenol. 1994. Vol. 163, No. 5. Р. 1017-1025. doi: 10.2214/ajr.163.5.7976869.Thurlbeck W.M., Muller N.L. Emphysema: definition, imaging, and quantification // AJR Am. J. Roentgenol. 1994. Vol. 163, No. 5. Р. 1017-1025. doi: 10.2214/ajr.163.5.7976869.Willemink M.J., de Jong P.A., Leiner T. et al. Iterative reconstruction techniques for computed tomography Part 1: technical principles // Eur. Radiol. 2013. Vol. 23, No. 6. Р. 1623-1631. doi: 10.1007/s00330-012-2765-y.Willemink M.J., de Jong P.A., Leiner T. et al. Iterative reconstruction techniques for computed tomography Part 1: technical principles // Eur. Radiol. 2013. Vol. 23, No. 6. Р. 1623-1631. doi: 10.1007/s00330-012-2765-y.Den Harder A.M., de Boer E., Lagerweij S.J. et al. Emphysema quantification using chest CT: influence of radiation dose reduction and reconstruction technique // Eur. Radiol. Exp. 2018. Vol. 2, No. 30. https://doi.org/10.1186/s41747-018-0064-3.Den Harder A.M., de Boer E., Lagerweij S.J. et al. Emphysema quantification using chest CT: influence of radiation dose reduction and reconstruction technique // Eur. Radiol. Exp. 2018. Vol. 2, No. 30. https://doi.org/10.1186/s41747-018-0064-3.Baumueller S., Winklehner A., Karlo C. et al. Low-dose CT of the lung: potential value of iterative reconstructions // Eur. Radiol. 2012. Vol. 22, No. 12. Р. 2597-2606. doi: 10.1007/s00330-012-2524-0.Baumueller S., Winklehner A., Karlo C. et al. Low-dose CT of the lung: potential value of iterative reconstructions // Eur. Radiol. 2012. Vol. 22, No. 12. Р. 2597-2606. doi: 10.1007/s00330-012-2524-0.Hosny A. et al. Artificial intelligence in radiology // Nature Reviews Cancer. 2018. Vol. 18, No. 8. Р. 500-510.Hosny A. et al. Artificial intelligence in radiology // Nature Reviews Cancer. 2018. Vol. 18, No. 8. Р. 500-510.Madani A., Zanen J., de Maertelaer V., Gevenois P.A. Pulmonary emphysema: objective quantification at multi-detector row CT-comparison with macroscopic and microscopic morphometry // Radiology. 2006. Vol. 238, No. 3. Р. 1036-1043. doi: 10.1148/radiol.2382042196.Madani A., Zanen J., de Maertelaer V., Gevenois P.A. Pulmonary emphysema: objective quantification at multi-detector row CT-comparison with macroscopic and microscopic morphometry // Radiology. 2006. Vol. 238, No. 3. Р. 1036-1043. doi: 10.1148/radiol.2382042196.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.