Aprobación ética
Este estudio se realizó de acuerdo con la Declaración de Helsinki y aprobado por el Comité de Ética del Hospital Renji de la Universidad Jiao Tong de Shanghai. Todos los participantes firmaron formularios de consentimiento informado.
Selección de pacientes
Este estudio retrospectivo fue aprobado por la junta de revisión institucional local (IRB), y el consentimiento informado del paciente por escrito fue necesario en este estudio retrospectivo. Para inscribir a pacientes con sospecha de lesiones colónicas en TC multifásica con contraste, primero realizamos una búsqueda computarizada de la biblioteca de historia clínica del paciente desde enero de 2014 hasta octubre de 2018. Inscribimos secuencialmente a 96, 82 y 163 pacientes con EC, CU y CCR confirmados histológicamente , respectivamente. El resultado histológico en estos casos se obtuvo mediante biopsia endoscópica o resección quirúrgica. En segundo lugar, excluimos de este estudio a 24 de 96 pacientes con EC, 23 de 82 pacientes con CU y 51 de 163 pacientes con CCR debido a radioterapia o quimioterapia preoperatoria (n = 32), insuficiencia cardíaca (n = 17), enfermedad reumática (n = 26). ), falta de TC (n = 15), solo TC sin realce (n = 3) o solo TC realzada monofásica (n = 5). Finalmente, excluimos 14 pacientes adicionales con EC sin afectación del colon y 9 pacientes con artefactos de movimiento en las imágenes de TC. Los criterios de inclusión fueron los siguientes: (1) todos los pacientes con EC, CU o CCR confirmada histológicamente; y (2) todos los pacientes con datos completos de TC (PCP, AP y PVP) e información clínica. Los criterios de exclusión fueron los siguientes: (1) pacientes sin tomografías computarizadas mejoradas o con una calidad de imagen de la tomografía computarizada que no cumplió con los requisitos; y (2) pacientes que habían recibido tratamiento preoperatorio o padecían otras enfermedades que pueden afectar el análisis de la imagen. Las imágenes de TC multifase fueron analizadas por separado por dos radiólogos experimentados (J. Z., Q. F.) con 24 y 15 años de experiencia en diagnóstico por imagen gastrointestinal. Esta revisión dio como resultado 58 pacientes con EC con afectación del colon, 55 pacientes con CU y 107 pacientes con CCR. Por tanto, había 113 pacientes con EII y 107 con CCR en total. Como grupo de control, también incluimos a 96 pacientes con síntomas del sistema digestivo que fueron remitidos para tomografías computarizadas multifásicas abdominales, pero no presentaron hallazgos anormales. En la figura 4 se muestra un diagrama de flujo de trabajo de este estudio con respecto a la selección de pacientes. La información clínica de estos pacientes se enumera en la Tabla 6.
Diagrama de flujo de trabajo del cribado de pacientes.
Protocolo de TC
Se realizó TC abdominal multifásica con contraste en dos escáneres TC: (1) un Escáner CT multidetector de 64 canales (Discovery CT750 HD o Lightspeed VCT, GE Healthcare, Milwaukee, EE. UU.) Y (2) un escáner CT multidetector de 128 canales (definición SOMATOM AS +, Siemens Healthcare, Erlangen, Alemania). De acuerdo con las instrucciones de la TC abdominal de nuestro servicio, todos los pacientes recibieron una dieta líquida y fueron sometidos a preparación catártica 24 h antes de la TC. Con la tolerancia del paciente, se inyectó suavemente de 1 a 1,5 L de agua tibia (30 ° C ~ 40 ° C) a través del ano, seguido de tres tomografías computarizadas consecutivas (con las 3 fases incluidas) con el paciente en posición supina. Se realizó PCP TC cubriendo todo el abdomen desde la cúpula diafragmática hasta la sínfisis del pubis. Después de la tomografía computarizada PCP, las tomografías computarizadas AP y PVP se realizaron secuencialmente con la misma cobertura. Estas dos tomografías computarizadas con contraste se implementaron a los 35 sy 60 s, respectivamente, después de que se inyectaran automáticamente 75-150 ml (1,5 ml / kg) de agente de contraste yodado no iónico (370 Iopamidol, Shanghai Bracco Sine Pharmaceutical China) a través del antecubital vena a una velocidad de 3,5 ml / s. Los parámetros de exploración para PCP CT fueron los siguientes: 120 kV, 200–350 mA; campo de visión, 40–50 cm; grosor del corte, 1,2 mm o 1,25 mm; intervalo, 1,2 mm o 1,25 mm; matriz, 512 × 512; tiempo de rotación del tubo, 0,6 s-0,8 s; tono, 1–1.375: 1; y núcleo de reconstrucción, algoritmo estándar. Después de la reconstrucción, las imágenes se mostraron con un grosor de la sección transversal de 1,0 mm y una resolución en el plano de 0,60 × 0,60 mm. Las imágenes de TC resultantes se revisaron a través de nuestro servidor de sistema de comunicación y archivo de imágenes institucional.
Selección de imágenes
Para seleccionar imágenes típicas para TA de cada tomografía computarizada, las imágenes de TC trifásicas del colon de cada paciente se visualizaron secuencialmente desde el recto hasta la unión ileocecal siguiendo el curso. del colon. Cuando se localizaron lesiones de CCR o engrosamiento anormal del colon, se definieron tres imágenes axiales representativas de cada tomografía computarizada. Las imágenes representativas de las tres tomografías computarizadas (PCP, AP y PVP) se definieron en la misma sección transversal. En el caso del CCR, la primera imagen axial se adquirió en el centro del tumor, evitando necrosis o vasos sanguíneos. La segunda y tercera imágenes se tomaron en la línea media entre el borde medio y superior y entre el borde medio e inferior del tumor, respectivamente. Para pacientes con EII (CU y EC) y participantes normales, se seleccionaron tres imágenes axiales del colon en el colon ascendente, transverso y descendente (incluido el colon sigmoide) en función de los siguientes criterios: (a) el grosor de la pared del colon engrosada o las lesiones eran más de 5 mm; (b) se prefirió un engrosamiento de colon asimétrico o localizado; y (c) la pared del colon engrosada contenía lesiones en pacientes con EII. Las imágenes de TC fueron revisadas y las imágenes representativas fueron seleccionadas por los dos radiólogos gastrointestinales previos (J.Z., Q.F.) juntos, y cualquier desacuerdo se resolvió mediante consenso. Cada una de las tres imágenes colónicas axiales seleccionadas se anonimizó y exportó desde el sistema de comunicación y archivo de imágenes.
TA y clasificación basada en TA
Las imágenes de TC colónica axial simple seleccionadas (formato DICOM ) se transformaron en imágenes en formato de mapa de bits y se segmentaron las lesiones mediante el software MaZda 4.6 (http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/mazda/). Cada imagen fue contorneada y medida manualmente por dos residentes radiológicos independientes (lectores A y B, que tenían 3 años y 5 años de experiencia en el diagnóstico, respectivamente) para definir el margen exterior de la pared o lesión del colon engrosada y se guardó como un ROI para más TA (Fig. 5 CRC en AP (a), IBD en AP (b) y NTC en AP (c)). Los dos residentes radiológicos estaban cegados a los resultados patológicos de estos pacientes. El contorno se dibujó ligeramente dentro de la pared del colon engrosada (para pacientes con EII y participantes normales) o los bordes del tumor para eliminar los efectos de volumen de la grasa o gas pericolónico adyacente. Teniendo en cuenta que los límites del colon pueden ser difíciles de identificar a partir de una tomografía computarizada no mejorada en algunos pacientes o participantes, las imágenes mejoradas correspondientes podrían usarse para definir el contorno. Cada lector registró los píxeles contenidos en cada ROI contorneada y el grosor máximo de la pared del colon engrosada o del tumor (lectura A1 y B). El lector A contorneó el ROI nuevamente 4 semanas después para investigar la consistencia interna del observador (lectura A2). Los contornos obtenidos de las lecturas A1, A2 y B fueron analizados por textura por un revisor independiente.
Delineación de la región de interés (ROI) en fase arterial. (a) Para el carcinoma de colon, (b) para la colitis ulcerosa, (c) para la pared normal del colon engrosada.
Antes de TA, la escala de grises de cada ROI contorneada se normalizaba con una limitación dinámica de µ ± 3δ (µ, media; δ, desviación estándar) para minimizar los efectos de la variación de contraste y brillo, que de otro modo podrían difuminar el real textura 32. Después de la normalización, las características de la textura se calcularon utilizando técnicas de procesamiento de imágenes, incluido el histograma gris, la matriz de longitud de ejecución y co-ocurrencia, el gradiente absoluto, el modelo autorregresivo y la transformada de ondículas (consulte la Tabla complementaria C). Para determinar qué características de textura fueron más útiles para distinguir el CCR, las lesiones inflamatorias de EII y NTC del control, las características de textura previamente calculadas se extrajeron mediante el coeficiente de Fisher, POE + ACC y coeficiente MI31. El programa B11 (http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/cost/projekt_cost.html), que estudia datos para disminuir la dimensión del vector y aumentar el valor discriminatorio, se utilizó para la evaluación estadística de características. Usamos tres enfoques diferentes en el programa B11: (i) PCA; (ii) LDA; (iii) NDA. Las características extraídas de PCA, LDA fueron clasificadas además por el clasificador k-NN y las características extraídas de NDA fueron clasificadas por el clasificador ANN, respectivamente. La clasificación errónea del vector de datos por k-NN y ANN para la diferenciación de CCR, lesiones de EII y NTC se estudió por separado para las imágenes de PCP, AP y PVP.
Para probar la consistencia intra- (lector A1 y A2) e interobservador (lector A1 y B) en la selección de características de textura, las características de textura seleccionadas usando los siguientes métodos para cada lector y la reproducibilidad de Se analizaron estas características: media y varianza del histograma de nivel de grises, segundo momento angular, entropía, entropía total, diferencia en varianza, diferencia en entropía de la matriz de co-ocurrencia, y diferencia en longitud de ejecución y escala de grises de la longitud de ejecución matriz. Las definiciones de las características de la textura se resumen en la Tabla complementaria D.
Clasificación visual
Todas las imágenes de TC de cada paciente fueron revisadas por dos radiólogos gastrointestinales asistentes (lectores C y D) con 12 y 10 años de experiencia y dos jóvenes residentes (lectores E y F) con 3 y 4 años de experiencia, respectivamente. Los lectores estaban cegados a la información del paciente, incluidos los resultados patológicos y de AT. En el análisis visual, los lectores establecen la ventana y el nivel óptimos de acuerdo con la información visual para garantizar una visibilidad suficiente de la lesión. Cada vez se revisó una fase de exploración. Dos semanas después, se revisó la siguiente fase de escaneo para evitar efectos de memoria. Los lectores realizaron de forma independiente el diagnóstico de CCR, EII o NTC basándose principalmente en el patrón de engrosamiento de la pared del colon y las características de realce del contraste de la lesión. El MCR de visualización para cada radiólogo gastrointestinal se calculó de acuerdo con la siguiente ecuación:
Análisis estadístico
El número de píxeles en el ROI y el grosor de la pared del colon se expresan como la media ± DE. Nuestro análisis se limitó a las medias a nivel de paciente para cada característica y para cada conjunto de contornos (A1, A2 y B). Las diferencias de medición entre las lecturas (A1, A2 y B) en las mismas imágenes se analizaron mediante análisis de varianza (ANOVA). La concordancia intraobservador (A1, A2) e interobservador (A1, B) entre los píxeles de ROI y las sesiones de medición de grosor se evaluó con el ICC. Un CCI de 0 a 20, 20 a 40, 40 a 60, 60 a 80 y 80 a 100 indicaba acuerdo deficiente, regular, moderado, sustancial y muy bueno, respectivamente. La repetibilidad de las características de textura dentro (A1 vs A2) y entre (A1 vs B) lectores se evaluó con el coeficiente de concordancia (Rc) y se mostraron gráficamente usando el método de Bland-Altman. Un Rc de < 0.90, 0.90–95, 0.95–0.99 y > 0.99 indicó un acuerdo deficiente, moderado, sustancial y casi perfecto, respectivamente . Se realizaron pruebas U de Mann-Whitney para comparar el MCR para la diferenciación de CRC, IBD y NTC en cada fase de exploración de CT entre el CTTA y el análisis visual. El análisis estadístico se realizó con el software SPSS (versión 22.0), y se consideró que los valores de p menores a 0.05 indicaban diferencias significativas. La capacidad de clasificación de las características de textura calculadas se evaluó mediante un análisis de curvas ROC utilizando el software MedCalc (vision 19.1.7, MedCalc Software, Ltd., Ostende, Bélgica).
Aprobación ética
Todos los procedimientos realizados en estudios con participantes humanos se realizaron de acuerdo con los estándares éticos del comité de investigación institucional y / o nacional y con la declaración de Helsinki de 1964 y sus modificaciones posteriores o estándares éticos comparables.
Consentimiento informado
Se obtuvo el consentimiento informado de todos los participantes individuales incluidos en el estudio.