Approbation éthique
Cette étude a été menée conformément à la Déclaration dHelsinki et approuvé par le comité déthique de lhôpital Renji de lUniversité Jiao Tong de Shanghai. Tous les participants ont signé des formulaires de consentement éclairé.
Sélection des patients
Cette étude rétrospective a été approuvée par le comité dexamen institutionnel local (IRB), et le consentement éclairé écrit du patient était nécessaire dans cette étude rétrospective. Pour inscrire des patients suspects de lésions coliques au scanner multiphase avec contraste amélioré, nous avons dabord effectué une recherche informatisée dans la bibliothèque des antécédents médicaux des patients de janvier 2014 à octobre 2018. Nous avons inscrit séquentiellement 96, 82 et 163 patients atteints de CD, de CU et de CCR confirmés histologiquement , respectivement. Le résultat histologique dans ces cas a été obtenu par biopsie endoscopique ou résection chirurgicale. Deuxièmement, nous avons exclu 24 des 96 patients atteints de MC, 23 des 82 patients atteints de CU et 51 des 163 patients atteints de CCR de cette étude en raison dune radiothérapie ou dune chimiothérapie préopératoire (n = 32), dune insuffisance cardiaque (n = 17), dune maladie rhumatismale (n = 26 ), absence de CT (n = 15), seulement CT non amélioré (n = 3) ou seulement CT amélioré monophasé (n = 5). Enfin, nous avons exclu 14 patients supplémentaires atteints de MC sans atteinte du côlon et 9 patients présentant des artefacts de mouvement dans les images CT. Les critères dinclusion étaient les suivants: (1) tous les patients atteints de MC, de CU ou de CCR confirmés histologiquement; et (2) tous les patients avec des données CT complètes (PCP, AP et PVP) et des informations cliniques. Les critères dexclusion étaient les suivants: (1) patients sans tomodensitométrie améliorée ou avec une qualité dimage tomodensitométrique qui ne répondait pas aux exigences; et (2) les patients qui avaient reçu un traitement préopératoire ou qui souffraient dautres maladies pouvant affecter lanalyse de limage. Les images tomodensitométriques multiphases ont été analysées séparément par deux radiologues expérimentés (J. Z., Q. F.) avec 24 et 15 ans dexpérience en imagerie diagnostique gastro-intestinale. Cette revue a abouti à 58 patients atteints de MC avec atteinte du côlon, 55 patients atteints de CU et 107 patients atteints de CCR. Ainsi, il y avait au total 113 IBD et 107 CRC. En tant que groupe témoin, nous avons également inclus 96 patients présentant des symptômes du système digestif qui ont été référés pour des tomodensitométries abdominales multiphases améliorées, mais qui nont présenté aucun résultat anormal. Un diagramme du flux de travail de cette étude en ce qui concerne la sélection des patients est présenté à la Fig. 4. Les informations cliniques de ces patients sont répertoriées dans le Tableau 6.
Diagramme de flux de travail du dépistage des patients.
Protocole CT
Un scanner abdominal multiphase amélioré par contraste a été réalisé sur deux scanners: (1) a Scanner CT multidétecteur 64 canaux (Discovery CT750 HD ou Lightspeed VCT, GE Healthcare, Milwaukee, USA) et (2) un scanner CT multidétecteur 128 canaux (définition SOMATOM AS +, Siemens Healthcare, Erlangen, Allemagne). Selon les instructions du CT abdominal de notre service, tous les patients ont reçu un régime liquide et ont subi une préparation cathartique 24 h avant lexamen CT. Avec la tolérance du patient, 1 à 1,5 L deau tiède (30 ° C ~ 40 ° C) a été doucement injecté à travers lanus, suivi de trois tomodensitogrammes consécutifs (avec les 3 phases incluses) avec le patient en décubitus dorsal. PCP CT a été réalisée couvrant tout labdomen du dôme diaphragmatique à la symphyse pubienne. Après le scan PCP CT, les scans AP et PVP CT ont été effectués séquentiellement avec la même couverture. Ces deux tomodensitogrammes avec contraste amélioré ont été mis en œuvre à 35 s et 60 s, respectivement, après 75-150 ml (1,5 ml / kg) dagent de contraste iodé non ionique (370 Iopamidol, Shanghai Bracco Sine Pharmaceutical China) a été automatiquement injecté par lantécubital veine à une vitesse de 3,5 ml / s. Les paramètres de balayage pour PCP CT étaient les suivants: 120 kV, 200–350 mA; champ de vision, 40–50 cm; épaisseur de tranche, 1,2 mm ou 1,25 mm; intervalle, 1,2 mm ou 1,25 mm; matrice, 512 × 512; temps de rotation du tube, 0,6 s-0,8 s; pas, 1–1,375: 1; et le noyau de reconstruction, algorithme standard. Après reconstruction, les images ont été affichées avec une épaisseur en coupe de 1,0 mm et une résolution dans le plan de 0,60 × 0,60 mm. Les images CT résultantes ont été examinées via notre serveur de système darchivage dimages et de communication institutionnel.
Sélection dimages
Pour sélectionner des images typiques pour lAT à partir de chaque tomodensitométrie, les images tomodensitométriques triphasées du côlon de chaque patient ont été vues séquentiellement du rectum à la jonction iléo-caecale après le cours du côlon. Lorsque des lésions CRC ou un épaississement anormal du côlon ont été localisés, trois images axiales représentatives de chaque scanner ont été définies. Les images représentatives sur les trois tomodensitogrammes (PCP, AP et PVP) ont été définies sur la même coupe transversale. Pour le CRC, la première image axiale a été acquise au milieu de la tumeur, évitant toute nécrose ou vaisseaux sanguins. Les deuxième et troisième images ont été prises à la ligne médiane entre les bordures moyenne et supérieure et entre les bordures moyenne et inférieure de la tumeur, respectivement. Pour les patients atteints de MII (CU et MC) et les participants normaux, trois images axiales du côlon ont été sélectionnées dans le côlon ascendant, transversal et descendant (y compris le côlon sigmoïde) en fonction des critères suivants: (a) lépaisseur de la paroi du côlon épaissie ou les lésions mesuraient plus de 5 mm; (b) un épaississement colique asymétrique ou localisé a été préféré; et (c) la paroi épaissie du côlon contenait des lésions chez les patients atteints de MICI. Les images CT ont été examinées et des images représentatives ont été sélectionnées par les deux radiologues gastro-intestinaux précédents (J.Z., Q.F.) ensemble, et tout désaccord a été résolu par consensus. Chacune des trois images coliques axiales sélectionnées a été anonymisée et exportée à partir du système d’archivage et de communication des images.
TA et classification basée sur TA
Les images de tomodensitométrie colique axiale unique sélectionnées (format DICOM ) ont été transformés en images au format bitmap et segmenté les lésions par le logiciel MaZda 4.6 (http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/mazda/). Chaque image a été contournée manuellement et mesurée par deux résidents radiologiques indépendants (lecteurs A et B, qui avaient respectivement 3 ans et 5 ans dexpérience dans le diagnostic) pour définir la marge externe de la paroi ou de la lésion épaissie du côlon et a été enregistrée comme un retour sur investissement. pour une TA supplémentaire (Fig. 5 CRC dans AP (a), IBD dans AP (b) et NTC dans AP (c)). Les deux résidents en radiologie étaient aveugles aux résultats pathologiques de ces patients. Le contour a été dessiné légèrement dans la paroi épaissie du côlon (pour les patients atteints de MII et les participants normaux) ou les bords de la tumeur pour éliminer les effets de volume de la graisse ou du gaz péricolonique adjacent. En tenant compte du fait que les limites du côlon peuvent être difficiles à identifier à partir dun scanner non amélioré chez certains patients ou participants, les images améliorées correspondantes pourraient être utilisées pour définir le contour. Chaque lecteur a enregistré les pixels contenus dans chaque ROI profilée et lépaisseur maximale de la paroi du côlon épaissie ou de la tumeur (lecture A1 et B). Le lecteur A a de nouveau profilé le retour sur investissement 4 semaines plus tard pour étudier la cohérence interne de lobservateur (lecture de A2). Les contours obtenus à partir des lectures A1, A2 et B ont été analysés pour la texture par un examinateur indépendant.
Délimitation de la région dintérêt (ROI) en phase artérielle. (a) Pour le carcinome du côlon, (b) pour la colite ulcéreuse, (c) pour la paroi du côlon épaissie normale.
Avant TA, léchelle de gris de chaque retour sur investissement contourné était normalisée avec une limitation dynamique de µ ± 3δ (µ, moyenne; δ, écart-type) pour minimiser les effets de contraste et de variation de luminosité, qui pourraient autrement brouiller le réel texture32. Après normalisation, les caractéristiques de texture ont été calculées à laide de techniques de traitement dimage, y compris lhistogramme gris, la matrice de longueur dexécution et de cooccurrence, le gradient absolu, le modèle autorégressif et la transformation en ondelettes (voir le tableau supplémentaire C). Pour déterminer quelles caractéristiques de texture étaient les plus utiles pour distinguer le CRC, les lésions inflammatoires de lIBD et du NTC du contrôle, les caractéristiques de texture précédemment calculées ont été extraites par le coefficient de Fisher, POE + ACC et le coefficient MI31. Le programme B11 (http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/cost/projekt_cost.html), qui étudie les données pour diminuer la dimension vectorielle et augmenter la valeur discriminatoire, a été utilisé pour lévaluation statistique des caractéristiques. Nous avons utilisé trois approches différentes dans le programme B11: (i) PCA; (ii) LDA; (iii) NDA. Les caractéristiques extraites de PCA, LDA ont été classées en outre par le classificateur k-NN et les caractéristiques extraites de NDA ont été classées par le classificateur ANN, respectivement. La classification erronée des vecteurs de données par k-NN et ANN pour la différenciation des lésions CRC, IBD et NTC a été étudiée séparément pour les images PCP, AP et PVP.
Pour tester la cohérence intra- (lecteurs A1 et A2) et inter-observateurs (lecteurs A1 et B) dans la sélection des caractéristiques de texture, les caractéristiques de texture sélectionnées à laide des méthodes suivantes pour chaque lecteur et la reproductibilité de ces caractéristiques ont été analysées: moyenne et variance de lhistogramme en niveaux de gris, second moment angulaire, entropie, entropie totale, différence de variance, différence dentropie par rapport à la matrice de cooccurrence et différence de longueur de piste et déchelle de gris par rapport à la longueur de piste matrice. Les définitions des caractéristiques de texture sont résumées dans le tableau supplémentaire D.
Classification visuelle
Toutes les images tomodensitométriques de chaque patient ont été examinées par deux radiologues gastro-intestinaux traitants (lecteurs C et D) avec 12 et 10 ans dexpérience et deux jeunes résidents (lecteurs E et F) avec respectivement 3 et 4 ans dexpérience. Les lecteurs étaient aveugles aux informations du patient, y compris les résultats pathologiques et AT. Dans lanalyse visuelle, les lecteurs définissent la fenêtre et le niveau optimaux en fonction du retour visuel pour assurer une visibilité suffisante de la lésion. Une phase danalyse a été revue à chaque fois. Deux semaines plus tard, la phase de numérisation suivante a été revue pour éviter les effets de mémoire. Les lecteurs ont indépendamment posé le diagnostic de CRC, IBD ou NTC principalement sur la base du modèle dépaississement de la paroi du côlon et des caractéristiques damélioration du contraste des lésions. Le MCR de visualisation pour chaque radiologue gastro-intestinal a été calculé selon léquation suivante:
Analyse statistique
Le nombre de pixels dans le ROI et lépaisseur de la paroi du colon sont exprimés en moyenne ± écart-type. Notre analyse était limitée aux moyennes au niveau du patient pour chaque caractéristique et pour chaque ensemble de contours (A1, A2 et B). Les différences de mesure entre les lectures (A1, A2 et B) dans les mêmes images ont été analysées par analyse de variance (ANOVA). La concordance intra-observateur (A1, A2) et inter-observateur (A1, B) entre les pixels ROI et les sessions de mesure dépaisseur a été évaluée avec lICC. Un CCI de 0–20, 20–40, 40–60, 60–80 et 80–100 indique respectivement un accord médiocre, moyen, modéré, substantiel et très bon. La répétabilité des caractéristiques texturales dans (A1 vs A2) et entre (A1 vs B) lecteurs a été évaluée avec le coefficient de concordance (Rc) et a été affichée graphiquement en utilisant la méthode de Bland-Altman. Un Rc de < 0,90, 0,90–95, 0,95–0,99 et > 0,99 indique respectivement une concordance médiocre, modérée, substantielle et presque parfaite . Des tests U de Mann-Whitney ont été effectués pour comparer le MCR pour la différenciation du CRC, de lIBD et du NTC dans chaque phase de scanographie entre le CTTA et lanalyse visuelle. Lanalyse statistique a été réalisée à laide du logiciel SPSS (version 22.0), et les valeurs p inférieures à 0,05 ont été considérées comme indiquant des différences significatives. La capacité de classification des caractéristiques de texture calculées a été évaluée par analyse de courbe ROC à laide du logiciel MedCalc (vision 19.1.7, MedCalc Software, Ltd., Ostende, Belgique).
Approbation éthique
Toutes les procédures effectuées dans les études impliquant des participants humains étaient conformes aux normes éthiques du comité de recherche institutionnel et / ou national et à la déclaration dHelsinki de 1964 et ses amendements ultérieurs ou à des normes éthiques comparables.
Consentement éclairé
Un consentement éclairé a été obtenu de tous les participants individuels inclus dans létude.