Etikai jóváhagyás
Ezt a vizsgálatot a Helsinki és jóváhagyta a Sanghaji Jiao Tong Egyetem Renji Kórházának Etikai Bizottsága. Minden résztvevő aláírta a tájékozott beleegyezési űrlapokat.
Betegválasztás
Ezt a retrospektív vizsgálatot a helyi intézményi felülvizsgálati bizottság (IRB) hagyta jóvá, és ebben a retrospektív vizsgálatban írásbeli, tájékozott beteg beleegyezésre volt szükség. A vastagbél-gyanúval gyanított betegek többfázisú kontrasztos CT-be történő felvételéhez először 2014 januárjától 2018 októberéig végeztünk számítógépes keresést a beteg kórtörténeti könyvtárában. Szekvenciálisan 96, 82 és 163 beteget vettünk fel szövettanilag igazolt CD, UC és CRC ill. A szövettani eredményt ezekben az esetekben endoszkópos biopsziával vagy műtéti reszekcióval érték el. Másodszor, a 96 CD-ből 24-et, a 82 UC-ból 23-at és a 163 CRC-ből 51-et kizártuk ebből a vizsgálatból preoperatív sugárkezelés vagy kemoterápia (n = 32), szívelégtelenség (n = 17), reumás betegség (n = 26) miatt ), a CT hiánya (n = 15), csak a nem javított CT (n = 3) vagy csak az egyfázisú fokozott CT (n = 5). Végül további 14 beteget kizártunk a vastagbél részvétele nélküli CD-ből, és 9 olyan beteget, akinek mozgásművei voltak a CT képeken. A felvételi kritériumok a következők voltak: (1) minden beteg, akinek szövettanilag igazolt CD, UC vagy CRC volt; és (2) minden beteg teljes CT-adatokkal (PCP, AP és PVP) és klinikai információkkal. A kizárási kritériumok a következők voltak: (1) fokozott CT-vizsgálat nélküli vagy a követelményeknek nem megfelelő CT-képminőségű betegek; és (2) olyan betegek, akik preoperatív kezelésben részesültek, vagy más olyan betegségekben szenvedtek, amelyek befolyásolhatják a képelemzést. A többfázisú CT-képeket két tapasztalt radiológus (J. Z., Q. F.) külön elemezte, 24 és 15 éves tapasztalattal a gyomor-bélrendszeri diagnosztikában. Ez az áttekintés 58 CD-s, vastagbél-érintettségű, 55 UC-s és 107 CRC-s beteget eredményezett. Így összesen IBD és 107 CRC beteg volt. Kontrollcsoportként 96 olyan emésztőrendszeri tünettel rendelkező beteget is bevontunk, akiket hasi többfázisú CT-vizsgálatokra utaltak, de nem voltak rendellenes leleteik. Ennek a vizsgálatnak a betegválasztással kapcsolatos munkafolyamat-diagramját a 4. ábra mutatja. E betegek klinikai információit a 6. táblázat sorolja fel.
A betegek szűrésének munkafolyamat-diagramja.
CT protokoll
A hasi többfázisú kontrasztos CT-t két CT-szkenneren végeztük: (1) a 64 csatornás multidetektoros CT szkenner (Discovery CT750 HD vagy Lightspeed VCT, GE Healthcare, Milwaukee, USA) és (2) 128 csatornás multidetektoros CT szkenner (SOMATOM definition AS +, Siemens Healthcare, Erlangen, Németország). Osztályunk hasi CT-utasításai szerint minden beteg folyékony étrendet kapott és katartikus előkészítésen esett át 24 órával a CT-vizsgálat előtt. A beteg toleranciájával 1–1,5 liter meleg vizet (30 ° C ~ 40 ° C) finoman injektáltunk a végbélnyíláson keresztül, majd három egymást követő CT-vizsgálatot (mindhárom fázist beleértve) fekvő helyzetben lévő pácienssel. PCP CT-t végeztünk a has teljes területén, a rekeszizomtól a symphysis pubisig. A PCP CT vizsgálatot követően az AP és a PVP CT vizsgálatokat egymás után, azonos lefedettség mellett hajtották végre. Ezt a két kontrasztos CT-vizsgálatot 35, illetve 60 másodpercen belül hajtottuk végre, miután 75–150 ml (1,5 ml / kg) nemionos jódozott kontrasztanyagot (370 Iopamidol, Shanghai Bracco Sine Pharmaceutical China) automatikusan injektáltunk az antecubitalison keresztül. vénába 3,5 ml / s sebességgel. A PCP CT szkennelési paraméterei a következők voltak: 120 kV, 200-350 mA; látómező, 40–50 cm; szeletvastagság 1,2 mm vagy 1,25 mm; intervallum, 1,2 mm vagy 1,25 mm; mátrix, 512 × 512; cső forgási ideje, 0,6 s-0,8 s; hangmagasság, 1–1,375: 1; és rekonstrukciós kern, standard algoritmus. A rekonstrukció után a képeket 1,0 mm keresztmetszet vastagsággal és 0,60 × 0,60 mm síkbeli felbontással jelenítettük meg. Az így kapott CT-képeket intézményi képarchiváló és kommunikációs rendszer szerverünkön keresztül tekintettük át.
Képválasztás
Az egyes CT-vizsgálatokból a TA-hez tipikus képek kiválasztásához az egyes betegek vastagbélének háromfázisú CT-képeit egymás után tekintettük a végbéltől az ileocaecalis kereszteződésig a tanfolyamot követően a vastagbél. Amikor CRC elváltozásokat vagy rendellenes vastagbélvastagodást lokalizáltunk, minden CT-vizsgálat három reprezentatív axiális képét definiáltuk. A három CT-vizsgálat (PCP, AP és PVP) reprezentatív képeit azonos keresztmetszetben határoztuk meg. A CRC esetében az első axiális képet a tumor közepén készítették, elkerülve a nekrózist vagy az ereket. A második és a harmadik képet a középső és a felső határ, valamint a daganat középső és alsó határa közötti középvonalon készítettük. IBD-s betegek (UC és CD) és normál résztvevők esetében a vastagbél három axiális képét választották ki a növekvő, keresztirányú és leszálló vastagbélben (beleértve a sigmoid vastagbélt is) a következő kritériumok alapján: (a) a megvastagodott vastagbélfal vastagsága vagy elváltozások több mint 5 mm; (b) aszimmetrikus vagy lokalizált vastagbélvastagodás volt előnyben; és (c) a megvastagodott vastagbélfal elváltozásokat tartalmazott IBD-ben szenvedő betegeknél. A CT-képeket felülvizsgálták, és az előző két gasztrointesztinális radiológus (J.Z., Q.F.) együtt választotta ki a reprezentatív képeket, és az esetleges nézeteltéréseket konszenzus útján oldották meg. A három kiválasztott axiális vastagbél kép mindegyikét anonimizálták és exportálták a képarchiváló és kommunikációs rendszerből.
TA és TA alapján történő osztályozás
A kiválasztott egy axiális vastagbél CT képek (DICOM formátum) ) átalakítottuk bitkép formátumú képekké, és a MaZda 4.6 szoftverrel (http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/mazda/) szegmentáltuk az elváltozásokat. Minden képet két független radiológiai rezidens (A és B olvasó, akik 3, illetve 5 éves diagnosztikai tapasztalattal rendelkeztek) manuálisan kontúrozták és mérték meg a megvastagodott vastagbélfal vagy elváltozás külső peremének meghatározását, és ROI-ként mentették őket. további TA-hoz (5. ábra: CRC AP (a), IBD AP (b) és NTC AP (c)). A két radiológiai rezidens megvakult e betegek kóros eredményei miatt. A körvonalat kissé meghúzták a vastagbél vastagfalába (IBD-s betegek és normális résztvevők számára), vagy a tumor határai között, hogy kiküszöböljék a szomszédos perikolonikus zsír vagy gáz térfogati hatásait. Figyelembe véve, hogy a vastagbél határait egyes betegeknél vagy résztvevőknél nehéz felismerni egy nem fokozott CT-vizsgálatból, a megfelelő továbbfejlesztett képeket lehet használni a körvonal meghatározásához. Minden olvasó rögzítette az egyes kontúrozott ROI-k pixeljeit és a megvastagodott vastagbélfal vagy tumor maximális vastagságát (A1 és B leolvasása). Az A olvasó 4 hét múlva ismét körvonalazta a ROI-t, hogy megvizsgálja a megfigyelő belső konzisztenciáját (az A2 leolvasása). Az A1, A2 és B leolvasott kontúrok textúráját egy független áttekintő elemezte.
Az érdekes régió (ROI) meghatározása artériás fázisban. (a) vastagbélrák, (b) fekélyes vastagbélgyulladás, (c) normál megvastagodott vastagbélfal esetén.
TA előtt minden kontúrozott ROI szürke skáláját normalizálták, dinamikus korlátozással µ ± 3δ (µ, átlag; δ, szórás), hogy minimalizálják a kontraszt és a fényváltozás hatásait, amelyek egyébként elmoshatják a valós értéket textúra32. A normalizálás után a textúra jellemzőit képfeldolgozási technikák alkalmazásával számoltuk ki, beleértve a szürke hisztogramot, a futási hosszúságot és az együttes előfordulási mátrixot, az abszolút gradienst, az autoregresszív modellt és a hullámtranszformációt (lásd a C kiegészítő táblázatot). Annak meghatározása érdekében, hogy mely textúra jellemzők voltak a leghasznosabbak a CRC, az IBD és az NTC gyulladásos elváltozásainak megkülönböztetéséhez a kontrolltól, az előzőleg számított textúra jellemzőket tovább Fisher-együtthatóval, POE + ACC és MI együtthatóval 31 extraháltuk. A jellemzők statisztikai értékeléséhez a B11 programot (http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/cost/projekt_cost.html) használták, amely a vektor dimenzió csökkentése és a diszkriminatív érték növelése érdekében tanulmányozza az adatokat. Három különböző megközelítést alkalmaztunk a B11 programban: (i) PCA; (ii) LDA; (iii) NDA. A PCA-ból, az LDA-ból kinyert jellemzőket tovább osztályoztuk a k-NN osztályozóval, az NDA-ból kivont jellemzőket pedig az ANN osztályozóval. A CRC, az IBD elváltozások és az NTC differenciálódása szempontjából az k-NN és az ANN általi téves osztályozást külön-külön tanulmányoztuk PCP, AP és PVP képekhez.
Az intra- (A1 és A2 olvasó) és a megfigyelők közötti (A1 és B olvasó) konzisztencia tesztelése a textúra jellemzőinek kiválasztásában, az egyes olvasók számára a következő módszerekkel kiválasztott textúra jellemzők és az ezeket a jellemzőket elemeztük: szürke szintű hisztogram átlag és variancia, szögletes második pillanat, entrópia, teljes entrópia, szóráskülönbség, különbség az entrópiában az együttes előfordulás mátrixától, valamint a futás és a szürke skála különbsége a futás hosszától mátrix. A textúra jellemzőinek meghatározását a D. kiegészítő táblázat foglalja össze.
Vizuális osztályozás
Az egyes betegek összes CT-képét két résztvevő gastrointestinális radiológus (C és D olvasó) vizsgálta felül 12 és 10 éves tapasztalattal, valamint két fiatal lakossal (E és F olvasók) 3, illetve 4 éves tapasztalattal. Az olvasókat elvakították a betegekkel kapcsolatos információk, köztük a kóros és TA eredmények. A vizuális elemzés során az olvasók a vizuális visszacsatolás szerint állítják be az optimális ablakot és szintet, hogy biztosítsák az elváltozások elégséges láthatóságát. Minden alkalommal egy szkennelési fázist tekintettek át. Két héttel később a következő letapogatási fázist felülvizsgálták a memóriahatások elkerülése érdekében. Az olvasók a CRC, az IBD vagy az NTC diagnózisát önállóan főleg a vastagbél falának megvastagodása és az elváltozás kontrasztjavító jellemzői alapján határozták meg. Az egyes gyomor-bél radiológusok vizualizációjának MCR-jét a következő egyenlet alapján számoltuk ki:
Statisztikai elemzés
A ROI-ban lévő pixelek számát és a vastagbélfal vastagságát átlag ± SD-ként fejezzük ki. Elemzésünk az egyes jellemzők és az egyes kontúrkészletek (A1, A2 és B) betegszintű átlagaira korlátozódott. Az ugyanazon a képeken mért mérési különbségeket (A1, A2 és B) varianciaanalízissel (ANOVA) elemeztük. Az intra-observer (A1, A2) és az inter-observer (A1, B) megállapodást a ROI pixelek és a vastagságmérés között az ICC-vel értékeltük. A 0–20, 20–40, 40–60, 60–80 és 80–100 ICC rossz, tisztességes, mérsékelt, jelentős egyetértést és nagyon jó egyetértést jelzett. A texturális jellemzők megismételhetőségét az (A1 vs A2) és az (A1 vs B) olvasók között a konkordancia együtthatóval (Rc) értékeltük, és grafikusan Bland-Altman módszerrel jelenítettük meg. < 0,90, 0,90–95, 0,95–0,99 és > 0,99 Rc értéke rossz, mérsékelt, lényeges és majdnem tökéletes egyetértést jelzett . Mann-Whitney U teszteket hajtottunk végre, hogy összehasonlítsuk az MCR-t a CRC, IBD és NTC differenciálódásához minden CT-vizsgálat fázisában a CTTA és a vizuális elemzés között. A statisztikai elemzést SPSS szoftverrel (22.0 verzió) végeztük, és 0,05 alatti p értékeket tekintettünk szignifikáns különbségekre. A kiszámított textúra jellemzőinek besorolási képességét ROC görbe elemzéssel értékeltük a MedCalc szoftver segítségével (19.1.7. Elképzelés, MedCalc Software, Ltd., Ostend, Belgium).
Etikai jóváhagyás
Az emberi résztvevőket bevonó vizsgálatokban végrehajtott összes eljárás összhangban volt az intézményi és / vagy a nemzeti kutatási bizottság etikai normáival, valamint az 1964-es helsinki nyilatkozattal és annak későbbi módosításaival vagy hasonló etikai normákkal.
Tájékozott beleegyezés
Tájékozott beleegyezést kaptak a vizsgálatba bevont minden egyes résztvevőtől.