Башкиров Леонид Владимирович — младший научный сотрудник научно-исследовательского отдела лучевой и инструментальной диагностики, врач-рентгенолог
630055, г. Новосибирск, Речкуновская ул., д. 15
Leonid V. Bashkirov — junior researcher of the Research Radiology Department, Radiologist
630055, Novosibirsk, Rechkunovskaya, 15
Тоноян Нарек Марзпетунович — младший научный сотрудник научно-исследовательского отдела лучевой и инструментальной диагностики, врач-рентгенолог
630055, г. Новосибирск, Речкуновская ул., д. 15
Narek M. Tonoyan — junior researcher of the Research Radiology Department, Radiologist
630055, Novosibirsk, Rechkunovskaya, 15
Берген Татьяна Андреевна — доктор медицинских наук, заведующий научно-исследовательским отделом лучевой и инструментальной диагностики, профессор института высшего и дополнительного профессионального образования, врач-рентгенолог
630055, г. Новосибирск, Речкуновская ул., д. 15
Tatyana A. Bergen — Dr. of Sci. (Med.), Head of the Research Radiology Department, Professor of the Institute of Higher and Additional Professional Education, Radiologist
630055, Novosibirsk, Rechkunovskaya, 15
ВВЕДЕНИЕ: Перспективным направлением в диагностике является радиомика. В клинической практике при злокачественном новообразовании шейки матки (ЗНО ШМ) широко используется ультразвуковая и магнитно-резонансная диагностика. Отсутствие стандартов при проведении исследований влечет проблему выделения различных признаков, то есть отсутствие возможности сопоставления результатов работ разных учреждений.
ЦЕЛЬ: Проанализировать процедуры лучевой диагностики и оптимизировать модель для возможности расширенного масштабного многоцентрового математического анализа результатов лучевых методов исследования у коморбидных пациенток со ЗНО ШМ.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Ретроспективно изучены данные 362 процедур магнитно-резонансной томографии (МРТ) (Philips Achieva, Нидерланды, 1.5T), 500 процедур ультразвукового исследования (УЗИ) органов малого таза, 500 процедур УЗИ забрюшинного пространства у 77 коморбидных пациенток с плоскоклеточным ЗНО ШМ и сердечно-сосудистой патологией, выполненные в 2012–2022 гг. Стадия по FIGO до лечения — 1А–4А. Возраст — 48,3±13,1 года. Период наблюдения — 3,7±1,3 года.
Статистика: Анализ данных проводился с использованием программы Stata 13 (StataCorpLP, CollegeStation, TX, USA). Нормальность распределения признаков оценивалась с помощью критерия Шапиро–Уилка. Условие равенства дисперсий распределения признаков рассчитывалось по критерию Левена. Для описательной статистики нормально распределенных признаков с равенством дисперсий использовалось вычисление средних значений и стандартных отклонений. Качественные переменные представлены в виде чисел (%). Выполнена логистическая регрессия. Уровень значимости для всех использующихся методов установлен как p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ: По данным УЗИ возможность сегментации была в 2,6%, по данным МРТ — в 100%. Проанализировано 1443 T2 TSE, 531 T1 TSE, 563 диффузионно-взвешенных изображений (ДВИ), 389 STIR, 1987 постконтрастных серий (в 272 случаях (75%) исследование сопровождалось введением контрастного вещества). Модель МРТ для последующего извлечения признаков у больных ЗНО ШМ должна состоять из Т2-взвешенных изображений в сагиттальной плоскости, ДВИ в аксиальной плоскости с автоматическим построением карт измеряемого коэффициента диффузии (ИКД).
Наиболее воспроизводимыми и ценными составляющими модели признаны ДВИ с автоматическим построением карт ИКД. Значение ИКД от зоны параметральной клетчатки значимо увеличивало вероятность рецидива, а при проведении ROC-анализа точка отсечения составила 1,1×10–3 мм2/с.
ОБСУЖДЕНИЕ: Проведен анализ медицинских изображений УЗИ и МРТ в плане их ценности для радиомики. По результатам исследования МРТ является предпочтительным методом. Следующий важный шаг — стандартизация серий для извлечения дополнительной ценности из диагностических исследований и проведение многоцентровых ретроспективных исследований с использованием многокомпонентной модели.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Воспроизводимым и часто используемым методом с возможностью извлечения дополнительной ценности из изображений признана МРТ. Наиболее часто используемыми методиками признаны Т2 TSE в сагиттальной плоскости и ДВИ в аксиальной плоскости с автоматическим построением карт ИКД с последующей сегментацией зоны параметральной клетчатки, расположенной в непосредственной близости к опухоли. Постконтрастные изображения не являются воспроизводимой методикой и не имеют дополнительной ценности. Модель процедуры МРТ для определения дополнительных текстурных характеристик у пациенток с ЗНО ШМ состоит из Т2-взвешенных изображений в сагиттальной плоскости, ДВИ в аксиальной плоскости с автоматическим построением карт ИКД.
INTRODUCTION: Radiomics is a promising area of diagnostics. In clinical practice, ultrasound and magnetic resonance imaging are widely used for Cervical Cancer (CC). The lack of standards when carrying out examinations entails the problem of distinguishing different signs, i.e. there is no possibility to compare results of different institutions.
OBJECTIVE: To review radiological diagnostic procedures and optimize a model to enable expanded large-scale multicentre mathematical analysis of radiological findings in comorbid women with CC.
MATERIALS AND METHODS: The data from 362 magnetic resonance imaging (MRI) procedures (Philips Achieva, The Netherlands, 1.5T), 500 pelvic ultrasound procedures (US), and 500 retroperitoneal US in 77 comorbid women with cervical squamous cell cancer and cardiovascular disease, carried out between 2012 and 2022, were retrospectively examined. FIGO pretreatment stage 1А–4А. Age: 48.3±13.1. Follow-up period: 3.7±1.3 years.
Statistics: Data analysis was carried out using the Stata 13 program (StataCorpLP, CollegeStation, TX, USA). The normality of the distribution of features was assessed using the Shapiro-Wilk criterion. The condition of equality of variances of the distribution of features was calculated according to the Leven criterion. For descriptive statistics of normally distributed features with equality of variances, the calculation of averages and standard deviations was used. Qualitative variables are represented as numbers (%). Logistic regression is performed. The significance level for all the methods used is set as p<0.05.
RESULTS: The possibility of segmentation was 2.6% according to US and 100% according to MRI. We analyzed 1443 T2 TSE, 531 T1 TSE, 563 diffusion-weighted images (DWI), 389 STIR, 1987 post-contrast series (in 272 cases (75%) the study was accompanied by contrast agent administration). An MRI model for subsequent feature extraction in patients with CC should consist of T2TSE in the sagittal plane, DWI in the axial plane with automatic construction of apparent diffusion coefficient (ADC) maps.
The most reproducible and valuable components of the model are found to be the DWI with automatic ADC map. The ADC value from the parametral fat significantly increased the probability of recurrence, and the cut-off point for ROC analysis was 1.1×10–3 mm2/sec.
DISCUSSION: An analysis of medical ultrasound and MRI images in terms of their value for radiomics was carried out. According to the results, MRI is the preferred method. An important next step is to standardize series to extract additional value from diagnostic studies and to carry out multicentre retrospective studies using a multicomponent model.
CONCLUSIONS: MRI is a reproducible and frequently used method with the ability to extract additional value from images. T2 TSE in the sagittal plane and DWI in the axial plane with automatic ADC map, followed by segmentation of the parametral area adjacent to the tumor, are considered the most frequently used techniques. Postcontrast imaging are not a reproducible technique and have no added value. A model MRI procedure to determine additional textural characteristics in patients with СС consists of T2-TSE in the sagittal plane, DWI in the axial plane with automatic ADC map.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.