זיהוי של דיסטורשן אדריכלי בממוגרפיה לפני<em> דרך</em> ניתוח דפוסי Oriented

Summary

אנו מדגימים שיטות לזיהוי של עיוות ארכיטקטונית בממוגרפיה קודמת. מבני Oriented מנותחים באמצעות מסנני גאבור ודיוקנאות שלב כדי לזהות אתרים של קרינת דפוסי רקמות. כל אתר מאופיין ומסווג באמצעות אמצעים לייצג את דפוסי spiculating. השיטות צריכה לסייע בזיהוי של סרטן השד.

Abstract

אנו מדגימים שיטות לזיהוי של עיוות ארכיטקטונית בממוגרפיה מוקדמת של מקרי מרווח סרטן המבוססת על ניתוח של הנטייה של דפוסי רקמת שד בממוגרפיה. אנו משערים כי עיוות אדריכלית משנה את הכיוון הרגיל של דפוסי רקמת שד בממוגרפיה תמונות לפני היווצרות של המונים או גידולים. בשלבים הראשוניים של השיטות שלנו, מבני האוריינטציה בממוגרפיה ניתנה מנותחים באמצעות מסנני גאבור ודיוקנאות שלב כדי לזהות אתרים כמו צומת של קרינה או מצטלבים דפוסי רקמות. כל אתר שזוהה לאחר מכן מאופיין באמצעות ערך הצומת, ממד פרקטלית, ומדד לפיזור הזוויתי שתוכנן במיוחד כדי לייצג את דפוסי spiculating קשורים עיוות ארכיטקטונית.

השיטות שלנו נבדקו עם מסד נתונים של 106 ממוגרפיה לפני 56 מקרי מרווח סרטן ו52 ממוגרפיה של 13 מקרים רגילים שימוש בתכונות שפותחו עבוראפיון של עיוות אדריכלית, סיווג דפוס באמצעות ניתוח מבחין ריבועית, ואימות עם הליך פרידה חד חולה החוצה. על פי התוצאות של מקלט חופשי תגובת הפעלת ניתוח אופייני, השיטות שלנו הוכיחו את היכולת לזהות עיוות ארכיטקטונית בממוגרפיה קודמת, נלקח 15 חודשים (בממוצע) לפני האבחנה קלינית של סרטן השד, עם רגישות של 80% בערך חמש תוצאות חיוביות שגויות לכל מטופל.

Introduction

סרטן השד הוא מחלה העיקרית המשפיעה על נשים והוא הסיבה המובילה השניה למוות מסרטן בקרב נשים ^1,2. על מנת לשפר את הסיכוי להישרדות והפרוגנוזה של החולים המושפעים דרך טיפול יעיל בסרטן השד בשלבים מוקדמים, המחלה צריכה להיות מזוהות מוקדם ככל האפשר. בניתוח רטרוספקטיבי של מקרים של סרטן השד, סימנים עדינים של מומים נצפו בממוגרפיה הקרנה רכשה בעבר ^3,4. עיוות אדריכלי היא סימן אחד כזה מקומי ממוגרפיה של אולי מוקדמים של סרטן השד בשלבים שקשה לזהות ^5,6. הדפוסים הקשורים מתוארים במעורפל כעיוות של הארכיטקטורה הנורמלית של השד ללא גלוי המוני מובהק. עיוות אדריכלי עלולה להופיע בשלבים הראשונים של היווצרות מסת שד או גידול. אנו משערים כי ממוגרפיה הקרנה הושגה לפני הגילוי של סרטן שד גולד להכיל סימנים עדינים של סרטן השד בשלבים מוקדמים, בעיוות מסוימת, אדריכלית.

איור 1 א מציג תמונת ממוגרפיה מוקדמת של מקרה של סרטן שאובחן מסך. האזור של חריגות זוהו על ידי רדיולוג (Jeld) מסומן במלבן אדום. ממוגרפיה לפני נלקחה 24 חודשים לפני ממוגרפיה לגילוי שמוצגת באיור 1b. ממוגרפיה לפני שהוכרזה להיות חופשיים מסימנים של סרטן במופע המקורי של הקרנה. בניתוח רטרוספקטיבי ובהשוואה לממוגרפיה לגילוי, אזור חשוד הקשורים לאתר של הסרטן שאותר היה מתויג על ידי רדיולוג, והוא התווה באדום על ממוגרפיה הקודמת. האזור החשוד מכיל סימנים של עיוות ארכיטקטונית, כוללים רסיסים.

אבחון טכניקות בעזרת מחשב (CAD) ומערכות מציעות את הפוטנציאל להשגת רגישות מוגברת בזיהוי של Breaסרטן st ^2,7-9. עם זאת, בהשוואה למספר הפרסומים שקיימים בספרות העוסק בזיהוי של סימנים אחרים של סרטן השד, כגון המונים והסתיידויות, רק מספר קטן של מחקרים שדיווח על זיהוי של עיוות ארכיטקטונית בהעדר מסה מרכזית ^10-17. מערכות CAD זמינות מסחרי כבר נמצאו לבצע גרוע בזיהוי של עיוות ארכיטקטונית ^18. מחקרים על זיהוי של עיוות ארכיטקטונית בממוגרפיה מוקדמת של מקרים שאובחן מסך או מרווח סרטן ^3,4,19-22 יכולים לסייע בפיתוח אסטרטגיות לאיתור וטיפול במחל שד בשלבים המוקדמים שלהם, ולהוביל לשיפור ב הפרוגנוזה של החולה ^23.

הכנת תמונות לניסוי

ניסויים נערכו עם 158 תמונות ממוגרפיה כולל 106 ממוגרפיה לפני 56 אנשים שאובחנועם סרטן השד ו52 תמונות של 13 אנשים נורמלים. אישור אתי למחקר התקבל מConjoint בריאות מחקר האתיקה המועצה, המשרד הרפואי ביואתיקה, אוניברסיטת קלגרי, ורשות הבריאות האזורית של קלגרי. התמונות התקבלו ממבחן מסך: תכנית אלברטה לגילוי המוקדם של סרטן שד ^21,24,25.

ממוגרפיה רכשה בביקור האחרון שתוכנן לתכנית ההקרנה לפני האבחנה של הסרטן מחוץ לתכנית ההקרנה תויגה כממוגרפיה מוקדמת של מקרי מרווח סרטן. ממוגרפיה לאבחון המתאימה לא היתה זמינה. כל, אבל שתיים מ106 ממוגרפיה לפני שהוכרז להיות נקיים מכל סימן של סרטן השד בעת רכישתם והניתוח בתכנית ההקרנה; האנשים המתאימים לשני ממוגרפיה האחרות הופנו לביופסיה. מרווח הזמן בין האבחנה של הסרטן וממוגרפיה לפני נע בין 1.5 חודשים ל24.5 חודשים, עם ממוצע של 15 חודשים וסטיית תקן של 7 חודשים. כל ממוגרפיה המוקדמת של מקרי סרטן המרווח זמינים באתר נכללו במחקר הנוכחי, מלבד שש תמונות שביכולים להיות מזוהים ללא חלקים חשודים.

ממוגרפיה מסך הסרט היו דיגיטציה ברזולוציה מרחבית של 50 מיקרומטר ורזולוציה אפור בקנה מידה של 12 סיביות לכל פיקסל באמצעות סורק לייזר Lumiscan 85 (Lumisys, סאניווייל, קליפורניה). רדיולוג מומחה המתמחה בממוגרפיה (Jeld) בדק את כל 106 ממוגרפיה המוקדמת של מקרי סרטן המרווח וסימן את האזורים החשודים בעיוות ארכיטקטונית עם תיבות מלבניות המבוסס על הדוחות זמינים בהדמיה או ביופסיה שלאחר מכן, או על ידי בדיקה מפורטת של ממוגרפיה . של 106 תמונות ממוגרפיה לפני בבסיס הנתונים ששמשו במחקר הנוכחי, יש לי 38 תמונות עיוות ארכיטקטונית נראית לעין, ו68 תמונות שנותרו להכיל ev בספק או לא ברורזיהוי עיוות ארכיטקטונית. כל ממוגרפיה לפני מכילה אתר יחיד של עיוות אדריכלית כפי שזוהה על ידי התיבה מלבנית שצוירה על ידי רדיולוג. רוחבו הממוצע, הגובה והשטח של 106 חלקים חשודים של תמונות שסומנו על ידי רדיולוג הם 56 מ"מ, 39 מ"מ, ו2,274 מ"מ ^2, עם סטיית תקן של 11.8 מ"מ, 11.6 מ"מ, ו1073.9 מ"מ ^2, בהתאמה.

Protocol

1. סקירה כללית של מתודולוגיה בהליך שלנו, אתרים פוטנציאליים של עיוות ארכיטקטונית בממוגרפיה מזוהים באופן אוטומטי באמצעות ניתוח דפוסי מרקם אוריינטציה עם היישום של בנק של גאבור מסנני 26 ודוגמנות של שלב דיוקנאות 11,27. אז…

Representative Results

שלוש התכונות, כלומר, ערך צומת, FD, ו-H F, ערכי AUC ספקו 0.61, 0.59, ו0.64, בהתאמה, כאשר כל תכונה הייתה בשימוש בכוחות עצמו. שימוש בשילוב של שלוש תכונות הניתן על ביצועים משופרים עם AUC = 0.70. עקומת FROC שהושגה עם השילוב של שלוש התכונות מוצגת באיור 11, אשר מצביעה על רגישות …

Discussion

יש לנו הצגתי סדרה של טכניקות מתוחכמות של עיבוד תמונה דיגיטלי וזיהוי תבניות, המכונים גם למידת מכונה וCAD, לצורך זיהוי של עיוות ארכיטקטונית בממוגרפיה מוקדמת של מקרי מרווח סרטן. השיטות המבוססות על ניתוח של דפוסי מרקם האוריינטציה נוכחים בתמונות ממוגרפיה. השיטות שלנו, כול?…