윤리 승인
이 연구는 헬싱키 선언에 따라 수행되었습니다. 상해 교통 대학 렌지 병원 윤리위원회의 승인을 받았습니다. 모든 참가자는 사전 동의 양식에 서명했습니다.
환자 선택
이 후 향적 연구는 지역 기관 검토위원회 (IRB)의 승인을 받았으며이 후 향적 연구에서는 서면 환자 동의가 필요했습니다. 다상 조영 증강 CT에 대장 병변이 의심되는 환자를 등록하기 위해 먼저 2014 년 1 월부터 2018 년 10 월까지 환자 병력 라이브러리의 컴퓨터 검색을 수행했습니다. 조직 학적으로 확인 된 CD, UC 및 CRC 환자 96, 82, 163 명을 순차적으로 등록했습니다. , 각각. 이 경우 조직 학적 결과는 내시경 생검 또는 외과 적 절제술을 통해 얻었습니다. 둘째, 수술 전 방사선 요법 또는 화학 요법 (n = 32), 심부전 (n = 17), 류마티스 질환 (n = 26)으로 인해 본 연구에서 CD 환자 96 명 중 24 명, UC 환자 82 명 중 23 명, CRC 환자 163 명 중 51 명을 제외했습니다. ), CT 부족 (n = 15), 비 강화 CT 만 (n = 3) 또는 단상 강화 CT 만 (n = 5). 마지막으로, 우리는 CT 영상에서 결장 침범이없는 CD 환자 14 명과 움직임 인공물이있는 환자 9 명을 추가로 제외했습니다. 포함 기준은 다음과 같았다 : (1) 조직 학적으로 확인 된 CD, UC 또는 CRC를 가진 모든 환자; 및 (2) 완전한 CT 데이터 (PCP, AP 및 PVP) 및 임상 정보가있는 모든 환자. 제외 기준은 다음과 같습니다. (1) 향상된 CT 스캔이 없거나 요구 사항을 충족하지 않는 CT 이미지 품질을 가진 환자; 및 (2) 수술 전 치료를 받았거나 이미지 분석에 영향을 미칠 수있는 다른 질병을 앓고있는 환자. 다상 CT 영상은 진단 위장 영상에서 24 년과 15 년의 경험을 가진 두 명의 숙련 된 방사선 전문의 (J.Z., Q.F.)에 의해 개별적으로 분석되었습니다. 이 검토 결과 결장 관련 CD 환자 58 명, UC 환자 55 명, CRC 환자 107 명을 대상으로했습니다. 따라서 총 113 명의 IBD와 107 명의 CRC 환자가 있었다. 대조군으로는 복부 다단계 강화 CT 스캔을 의뢰했지만 비정상 소견이없는 소화기 계통 증상이있는 96 명의 환자도 포함되었습니다. 환자 선택과 관련된이 연구의 워크 플로 다이어그램이 그림 4에 나와 있습니다. 이러한 환자의 임상 정보는 표 6에 나열되어 있습니다.
환자 선별 워크 플로 다이어그램
CT 프로토콜
복부 다상 조영 증강 CT가 두 대의 CT 스캐너에서 수행되었습니다. (1) a 64 채널 다중 검출기 CT 스캐너 (Discovery CT750 HD 또는 Lightspeed VCT, GE Healthcare, 미국 밀워키) 및 (2) 128 채널 다중 검출기 CT 스캐너 (SOMATOM 정의 AS +, Siemens Healthcare, Erlangen, Germany). 우리과의 복부 CT 지침에 따르면 모든 환자는 액체식이 요법을 받았으며 CT 검사 24 시간 전에 카타르시스 제제를 받았습니다. 환자의 내성을 고려하여 1 ~ 1.5L의 온수 (30 ° C ~ 40 ° C)를 항문을 통해 부드럽게 주입 한 후 환자를 앙와위로하여 3 회 연속 CT 스캔 (3 단계 모두 포함)을 실시했습니다. PCP CT는 횡격막 돔에서 치골 교합 부까지 복부 전체를 덮고 시행되었습니다. PCP CT 스캔 후, AP 및 PVP CT 스캔은 동일한 커버리지로 순차적으로 수행되었습니다. 이 두 가지 조영 증강 CT 스캔은 75 ~ 150ml (1.5ml / kg)의 비이 온성 요오드화 조영제 (370 Iopamidol, Shanghai Bracco Sine Pharmaceutical China)가 전주를 통해 자동으로 주입 된 후 각각 35 초 및 60 초에 실행되었습니다. 3.5 ml / s의 속도로 정맥. PCP CT의 스캔 매개 변수는 다음과 같습니다. 120kV, 200–350mA; 시야, 40-50cm; 슬라이스 두께, 1.2 mm 또는 1.25 mm; 간격, 1.2mm 또는 1.25mm; 매트릭스, 512×512; 튜브 회전 시간, 0.6 초 -0.8 초; 피치, 1–1.375 : 1; 및 재구성 커널, 표준 알고리즘. 재구성 후, 이미지는 단면 두께 1.0mm 및 면내 해상도 0.60 × 0.60mm로 표시되었습니다. 결과 CT 이미지는 기관 사진 보관 및 통신 시스템 서버를 통해 검토되었습니다.
영상 선택
각 CT 스캔에서 TA에 대한 일반적인 영상을 선택하기 위해 각 환자의 결장에 대한 3 상 CT 영상을 과정에 따라 직장에서 회장까지 순차적으로 관찰했습니다. 결장의. CRC 병변 또는 비정상적인 결장 비후가 국소화되었을 때, 각 CT 스캔의 세 가지 대표적인 축 이미지가 정의되었습니다. 세 가지 CT 스캔 (PCP, AP 및 PVP)의 대표 이미지는 동일한 단면에서 정의되었습니다. CRC의 경우, 종양의 중간에서 첫 번째 축상 이미지를 획득하여 괴사 또는 혈관을 피했습니다. 두 번째와 세 번째 이미지는 각각 종양의 중간과 위쪽 경계 사이와 중간과 아래쪽 경계 사이의 중간 선에서 촬영되었습니다. IBD 환자 (UC 및 CD) 및 정상 참가자의 경우 다음 기준에 따라 오름차순, 횡행 및 하행 결장 (S 자 결장 포함)에서 결장의 세 축 이미지를 선택했습니다. (a) 두꺼워 진 결장 벽의 두께 또는 병변이 5mm 이상이었습니다. (b) 비대칭 또는 국소 결장 비후가 선호되었다; (c) IBD 환자에서 두꺼워 진 결장 벽에 병변이 있었다. CT 영상을 검토 한 후 대표 영상은 전 두 명의 위장관 방사선 전문의 (J.Z., Q.F.)가 함께 선정하였으며, 의견 불일치는 합의를 통해 해결되었습니다. 선택된 세 개의 축상 결장 이미지는 각각 익명화되어 사진 보관 및 통신 시스템에서 내보냈습니다.
TA 및 TA 기반 분류
선택된 단일 축 결장 CT 이미지 (DICOM 형식) )을 비트 맵 형식 이미지로 변환하고 MaZda 4.6 소프트웨어 (http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/mazda/)로 병변을 분할했습니다. 각 이미지는 두 명의 독립적 인 방사선 거주자 (각각 3 년 및 5 년의 진단 경험을 보유한 독자 A와 B)가 수동으로 윤곽을 잡고 측정하여 두꺼워 진 결장 벽 또는 병변의 외부 가장자리를 정의하고 ROI로 저장되었습니다. 추가 TA의 경우 (그림 5 AP (a)의 CRC, AP (b)의 IBD 및 AP (c)의 NTC). 두 명의 방사선 거주자는이 환자의 병리학 적 결과에 눈이 멀었습니다. 윤곽선은 두꺼워 진 결장 벽 (IBD 환자 및 정상 참가자의 경우) 또는 종양 경계 내에 약간 그려져 인접 주변 결장 지방 또는 가스의 부피 효과를 제거했습니다. 일부 환자 또는 참가자의 비 강화 CT 스캔에서 결장의 경계를 식별하기 어려울 수 있다는 점을 고려하면 해당 향상된 이미지를 사용하여 윤곽선을 정의 할 수 있습니다. 각 리더는 각 윤곽 ROI에 포함 된 픽셀과 두꺼운 결장 벽 또는 종양의 최대 두께를 기록했습니다 (A1 및 B 읽기). 독자 A는 관찰자의 내부 일관성을 조사하기 위해 4 주 후 ROI를 다시 윤곽을 그렸습니다 (A2 읽기). 판독 값 A1, A2 및 B에서 얻은 윤곽선은 독립적 인 검토자가 텍스처를 분석했습니다.
동맥 단계의 관심 영역 (ROI) 설명. (a) 결장 암종의 경우 (b) 궤양 성 결장염의 경우, (c) 정상적인 두꺼워 진 결장 벽의 경우
TA 이전에는 모든 윤곽 ROI의 그레이 스케일이 µ ± 3δ (µ, 평균; δ, 표준 편차)의 동적 제한으로 정규화되어 대비 및 밝기 변화의 영향을 최소화했습니다. texture32. 정규화 후 텍스처 기능은 회색 히스토그램, 실행 길이 및 동시 발생 행렬, 절대 기울기, 자기 회귀 모델 및 웨이블릿 변환을 포함한 이미지 처리 기술을 사용하여 계산되었습니다 (보충 표 C 참조). CRC, IBD 및 NTC의 염증성 병변을 대조군과 구별하는 데 가장 유용한 텍스처 기능을 결정하기 위해 이전에 계산 된 텍스처 기능을 Fisher 계수, POE + ACC 및 MI 계수로 추가로 추출했습니다. 특성의 통계적 평가에는 벡터 차원을 줄이고 판별 값을 높이기위한 데이터를 연구하는 프로그램 B11 (http://www.eletel.p.lodz.pl/programy/cost/projekt_cost.html)이 사용되었습니다. 우리는 프로그램 B11에서 세 가지 다른 접근 방식을 사용했습니다. (i) PCA; (ii) LDA; (iii) NDA. PCA, LDA에서 추출 된 특징은 k-NN 분류기에 의해 추가로 분류되었고 NDA에서 추출 된 특징은 각각 ANN 분류기에 의해 분류되었습니다. CRC, IBD 병변 및 NTC의 차별화를 위해 k-NN 및 ANN에 의한 데이터 벡터 오 분류는 PCP, AP 및 PVP 이미지에 대해 별도로 연구되었습니다.
텍스처 기능 선택에서 내부 (리더 A1 및 A2) 및 관찰자 간 (리더 A1 및 B) 일관성을 테스트하기 위해 각 리더에 대해 다음 방법을 사용하여 선택한 텍스처 기능 및 그레이 레벨 히스토그램 평균 및 분산, 각 2 차 모멘트, 엔트로피, 총 엔트로피, 분산 차이, 동시 발생 행렬의 엔트로피 차이, 실행 길이와 실행 길이 및 그레이 스케일의 차이 등의 기능이 분석되었습니다. 매트릭스. 텍스처 기능의 정의는 보충 표 D에 요약되어 있습니다.
시각적 분류
각 환자의 모든 CT 이미지는 참석 한 두 명의 위장 방사선 전문의 (리더 C 및 D)에 의해 12 명이 검토되었습니다. 10 년의 경력과 2 명의 젊은 거주자 (독자 E와 F), 각각 3 년과 4 년의 경력. 독자들은 병리학 및 TA 결과를 포함한 환자 정보에 대해 눈이 멀었습니다. 시각적 분석에서 독자는 시각적 피드백에 따라 최적의 창과 레벨을 설정하여 충분한 병변 가시성을 보장합니다. 매번 하나의 스캔 단계를 검토했습니다. 2 주 후, 기억 효과를 피하기 위해 다음 스캔 단계를 검토했습니다. 독자들은 주로 결 장벽 비후의 패턴과 병변 조영 증강 특성을 기반으로 CRC, IBD 또는 NTC를 독립적으로 진단했습니다. 각 위장 방사선 전문의의 시각화 MCR은 다음 방정식에 따라 계산되었습니다.
통계 분석
ROI의 픽셀 수와 결장 벽의 두께는 평균 ± SD로 표현됩니다. 우리의 분석은 각 기능 및 각 윤곽 세트 (A1, A2 및 B)에 대한 환자 수준 평균으로 제한되었습니다. 동일한 이미지의 판독 값 (A1, A2 및 B) 간의 측정 차이는 분산 분석 (ANOVA)을 통해 분석되었습니다. ROI 픽셀과 두께 측정 세션 간의 관찰자 간 (A1, A2) 및 관찰자 간 (A1, B) 일치를 ICC로 평가했습니다. ICC가 0–20, 20–40, 40–60, 60–80 및 80–100은 각각 불량, 공정, 보통, 실질적인 동의 및 매우 좋은 동의를 나타냅니다. (A1 대 A2) 판독기 내 (A1 대 B) 판독기 간의 텍스처 특징의 반복성은 일치 계수 (Rc)로 평가되었으며 Bland-Altman 방법을 사용하여 그래픽으로 표시되었습니다. Rc < 0.90, 0.90–95, 0.95–0.99 및 > 0.99는 각각 불량, 보통, 실질적이고 거의 완벽한 일치를 나타냅니다. . Mann-Whitney U 테스트는 CTTA와 시각적 분석 사이의 각 CT 스캔 단계에서 CRC, IBD 및 NTC의 차별화에 대한 MCR을 비교하기 위해 수행되었습니다. SPSS 소프트웨어 (버전 22.0)를 사용하여 통계 분석을 수행했으며, p 값이 0.05 미만이면 유의 한 차이를 나타내는 것으로 간주되었습니다. 계산 된 텍스처 기능의 분류 기능은 MedCalc 소프트웨어 (vision 19.1.7, MedCalc Software, Ltd., Ostend, Belgium)를 사용한 ROC 곡선 분석으로 평가되었습니다.
윤리적 승인
인간 참가자를 대상으로 한 연구에서 수행 된 모든 절차는 기관 및 / 또는 국가 연구위원회의 윤리 표준과 1964 년 헬싱키 선언 및 그 이후의 개정 또는 유사한 윤리 표준을 준수했습니다.
정보에 입각 한 동의 h3>
연구에 포함 된 모든 개별 참가자로부터 사전 동의를 얻었습니다.