倫理的承認
この研究は、ヘルシンキ宣言および上海交通大学の蓮司病院の倫理委員会によって承認されました。すべての参加者がインフォームドコンセントフォームに署名しました。
患者の選択
この後ろ向き研究は地元の施設内審査委員会（IRB）によって承認され、この後ろ向き研究では書面によるインフォームドコンセントが必要でした。多相造影CTに結腸病変が疑われる患者を登録するために、2014年1月から2018年10月まで患者の病歴ライブラリのコンピューター検索を最初に実行しました。組織学的に確認されたCD、UC、CRCの患者96、82、163人を順次登録しました。 、それぞれ。これらの症例の組織学的転帰は、内視鏡生検または外科的切除によって得られた。第二に、術前放射線療法または化学療法（n = 32）、心不全（n = 17）、リウマチ性疾患（n = 26）のため、CD患者96人中24人、UC患者82人中23人、CRC患者163人中51人をこの研究から除外した。 ）、CTの欠如（n = 15）、非増強CTのみ（n = 3）、または単相増強CTのみ（n = 5）。最後に、CT画像から結腸病変のないCD患者14人と運動アーチファクトの患者9人を除外しました。選択基準は次のとおりです。（1）組織学的にCD、UC、またはCRCが確認されたすべての患者。 （2）完全なCTデータ（PCP、AP、およびPVP）と臨床情報を持つすべての患者。除外基準は次のとおりです。（1）CTスキャンが強化されていない、または要件を満たしていないCT画質の患者。 （2）術前治療を受けた、または画像分析に影響を与える可能性のある他の疾患に苦しんでいる患者。多相CT画像は、胃腸の画像診断で24年と15年の経験を持つ2人の経験豊富な放射線科医（J. Z.、Q。F。）によって別々に分析されました。このレビューの結果、結腸病変のあるCD患者58人、UCの患者55人、CRCの患者107人が得られました。したがって、合計で113人のIBD患者と107人のCRC患者がいた。対照群として、腹部多相強化CTスキャンに紹介されたが異常所見がなかった消化器系症状のある96人の患者も含めた。患者の選択に関するこの研究のワークフロー図を図4に示します。これらの患者の臨床情報を表6に示します。
患者スクリーニングのワークフロー図。
CTプロトコル
腹部多相コントラスト強調CTは、2台のCTスキャナーで実行されました。 64チャンネルマルチディテクターCTスキャナー（Discovery CT750HDまたはLightspeedVCT、GE Healthcare、ミルウォーキー、米国）および（2）128チャンネルマルチディテクターCTスキャナー（SOMATOM定義AS +、Siemens Healthcare、アーランゲン、ドイツ）。当科の腹部CTの指示によると、すべての患者は液体食を摂取し、CT検査の24時間前にカタルシスの準備をしました。患者の許容範囲内で、1〜1.5 Lの温水（30°C〜40°C）を肛門から穏やかに注入した後、患者を仰臥位にして3回連続してCTスキャンを行いました（3段階すべてを含む）。 PCP CTは、横隔膜ドームから恥骨結合までの腹部全体をカバーして実施されました。 PCP CTスキャンに続いて、APおよびPVPCTスキャンが同じカバレッジで順次実行されました。これらの2つの造影CTスキャンは、75〜150 ml（1.5 ml / kg）の非イオン性ヨウ素化造影剤（370 Iopamidol、Shanghai Bracco Sine Pharmaceutical China）が肘前から自動的に注入された後、それぞれ35秒と60秒で実行されました。 3.5ml / sの速度で静脈。 PCP CTのスキャンパラメータは次のとおりです。120kV、200〜350mA。視野、40〜50 cm;スライスの厚さ、1.2mmまたは1.25mm;間隔、1.2mmまたは1.25mm;マトリックス、512×512;チューブ回転時間、0.6秒-0.8秒;ピッチ、1〜1.375：1;および再構築カーネル、標準アルゴリズム。再構成後、画像は断面の厚さが1.0 mm、面内の解像度が0.60×0.60mmで表示されました。得られたCT画像は、私たちの施設の画像アーカイブおよび通信システムサーバーを介してレビューされました。
画像の選択
各CTスキャンからTAの典型的な画像を選択するために、各患者の結腸の3相CT画像を、コース後に直腸から回盲部まで順番に観察しました。結腸の。 CRC病変または異常な結腸肥厚が局在化した場合、各CTスキャンの3つの代表的な軸方向画像が定義されました。 3つのCTスキャン（PCP、AP、およびPVP）の代表的な画像は、同じ断面で定義されました。 CRCの場合、最初の軸方向画像は腫瘍の中央で取得され、壊死や血管を回避しました。 2番目と3番目の画像は、それぞれ腫瘍の中央と上部の境界の間、および中央と下部の境界の間の正中線で撮影されました。 ＩＢＤ患者（ＵＣおよびＣＤ）および正常な参加者について、結腸の３つの軸方向画像が、以下の基準に基づいて、上行結腸、横行結腸、および下行結腸（Ｓ状結腸を含む）で選択された：（ａ）肥厚した結腸壁の厚さまたは病変が5mmを超えていた; （b）非対称または局所的な結腸肥厚が好まれた。 （c）肥厚した結腸壁には、IBD患者の病変が含まれていた。 CT画像がレビューされ、代表的な画像が前の2人の胃腸放射線科医（J.Z.、Q.F。）によって一緒に選択され、意見の不一致はコンセンサスによって解決されました。選択された3つの軸方向結腸画像はそれぞれ匿名化され、画像アーカイブおよび通信システムからエクスポートされました。
TAおよびTAに基づく分類
選択された単一軸結腸CT画像（DICOM形式） ）をビットマップ形式の画像に変換し、MaZda 4.6ソフトウェア（http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/mazda/）によって病変をセグメント化しました。各画像は、2人の独立した放射線居住者（それぞれ3年と5年の診断経験を持つリーダーAとB）によって手動で輪郭が描かれ、測定されて、肥厚した結腸壁または病変の外縁が定義され、ROIとして保存されました。さらなるTAについて（図5 APのCRC（a）、APのIBD（b）、APのNTC（c））。 2人の放射線治療医は、これらの患者の病理学的結果を知らされていませんでした。輪郭は、隣接する結腸周囲の脂肪またはガスの体積効果を排除するために、肥厚した結腸壁（IBD患者および正常な参加者の場合）または腫瘍の境界内にわずかに描かれました。一部の患者または参加者の非強調CTスキャンから結腸の境界を特定するのが難しい場合があることを考慮に入れると、対応する強調画像を使用して輪郭を定義できます。各リーダーは、輪郭が描かれた各ROIに含まれるピクセルと、肥厚した結腸壁または腫瘍の最大厚さを記録しました（A1およびBを読み取ります）。リーダーAは、4週間後に再びROIの輪郭を描き、オブザーバーの内部一貫性を調査しました（A2の読み取り）。読み取り値A1、A2、およびBから得られた輪郭は、独立したレビューアによってテクスチャについて分析されました。
動脈相の関心領域（ROI）の描写。 （a）結腸癌の場合、（b）潰瘍性大腸炎の場合、（c）正常な肥厚した結腸壁の場合。
TAの前は、輪郭のあるすべてのROIのグレースケールは、μ±3δ（μ、平均、δ、標準偏差）の動的制限で正規化され、コントラストと明るさの変動の影響を最小限に抑えていました。 texture32。正規化後、テクスチャの特徴は、灰色のヒストグラム、ランレングスと共起行列、絶対勾配、自己回帰モデル、ウェーブレット変換などの画像処理技術を使用して計算されました（補足表Cを参照）。どのテクスチャ特徴がCRC、IBDおよびNTCの炎症性病変を対照から区別するのに最も有用であるかを決定するために、以前に計算されたテクスチャ特徴がフィッシャー係数、POE + ACCおよびMI係数によってさらに抽出されました31。特徴の統計的評価には、ベクトル次元を減らして識別値を増やすためにデータを研究するプログラムB11（http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/cost/projekt_cost.html）を使用しました。プログラムB11では3つの異なるアプローチを使用しました。（i）PCA。 （ii）LDA; （iii）NDA。 PCA、LDAから抽出された特徴は、k-NN分類器によってさらに分類され、NDAから抽出された特徴は、それぞれANN分類器によって分類されました。 CRC、IBD病変およびNTCの区別のためのk-NNおよびANNによるデータベクトルの誤分類は、PCP、AP、およびPVP画像について別々に研究されました。
テクスチャ特徴の選択における観察者内（リーダーA1およびA2）および観察者間（リーダーA1およびB）の一貫性をテストするために、各リーダーに対して次の方法を使用して選択されたテクスチャ特徴との再現性これらの特徴が分析されました：グレーレベルヒストグラムの平均と分散、角度二次モーメント、エントロピー、総エントロピー、分散の違い、共起行列からのエントロピーの違い、およびランレングスとランレングスからのグレースケールの違いマトリックス。テクスチャの特徴の定義は、補足表Dに要約されています。
視覚的分類
各患者のすべてのCT画像は、2人の主治医（リーダーCおよびD）によってレビューされました。 10年の経験と2人の若い居住者（読者EとF）はそれぞれ3年と4年の経験があります。読者は、病理学的およびTAの結果を含む患者情報を知らされていませんでした。視覚分析では、読者は視覚フィードバックに従って最適なウィンドウとレベルを設定し、十分な病変の可視性を確保します。毎回1つのスキャンフェーズが見直されました。 2週間後、メモリ効果を回避するために次のスキャンフェーズが見直されました。読者は、主に結腸壁の肥厚のパターンと病変のコントラスト増強特性に基づいて、CRC、IBD、またはNTCの診断を独自に行いました。各胃腸放射線科医の視覚化のMCRは、次の式に従って計算されました。
統計分析
ROIのピクセル数と結腸壁の厚さは、平均±SDとして表されます。私たちの分析は、各特徴と輪郭の各セット（A1、A2、およびB）の患者レベルの平均に限定されていました。同じ画像の読み取り値（A1、A2、およびB）間の測定値の違いは、分散分析（ANOVA）によって分析されました。 ROIピクセルと厚さ測定セッションの間の観察者内（A1、A2）および観察者間（A1、B）の一致は、ICCで評価されました。 ICCが0〜20、20〜40、40〜60、60〜80、および80〜100の場合、それぞれ、不十分、公正、中程度、実質的な一致、および非常に良好な一致を示しました。 （A1対A2）および（A1対B）リーダー間のテクスチャ特徴の再現性は、一致係数（Rc）で評価され、ブランド-アルトマン法を使用してグラフィカルに表示されました。 < 0.90、0.90–95、0.95–0.99、および> 0.99のRcは、それぞれ、不十分、中程度、実質的、およびほぼ完全な一致を示しました。 。マンホイットニーU検定を実行して、CTTAと視覚分析の間の各CTスキャンフェーズでのCRC、IBD、およびNTCの区別についてMCRを比較しました。統計分析はSPSSソフトウェア（バージョン22.0）を使用して実行され、0.05未満のp値は有意差を示すと見なされました。計算されたテクスチャ特徴の分類能力は、MedCalcソフトウェア（ビジョン19.1.7、MedCalc Software、Ltd。、オステンド、ベルギー）を使用したROC曲線分析によって評価されました。
倫理的承認
人間の参加者が関与する研究で実施されたすべての手順は、機関および/または国内研究委員会の倫理基準、および1964年のヘルシンキ宣言とその後の修正または同等の倫理基準に準拠していました。
インフォームドコンセント
研究に含まれるすべての個々の参加者からインフォームドコンセントが得られました。