Влияние параметров реконструкции компьютерных томограмм легких на погрешность волюметрии патологических очагов

Обложка
  • Авторы: Альдеров З.А.1, Розенгауз Е.В.2,3, Нестеров Д.2,3,4
  • Учреждения:
    1. Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области «Мытищинская городская клиническая больница»
    2. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А.М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    3. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо‑Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    4. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
  • Выпуск: Том 12, № 3 (2020)
  • Страницы: 73-77
  • Раздел: Оригинальные исследования
  • URL: https://bakhtiniada.ru/vszgmu/article/view/44920
  • DOI: https://doi.org/10.17816/mechnikov44920
  • ID: 44920

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Одним из ключевых способов оценки течения онкологического процесса является анализ динамики размеров очагов. При очевидной высокой чувствительности погрешность волюметрии может достигать 60 %, что значительно ограничивает возможности применения метода.

Цель — оценка степени влияния параметров реконструкции изображений на погрешность волюметрии солидных очагов в легких.

Материалы и методы. Обследовано 32 пациента с метастазами почечно-клеточного рака в легких, у которых было обнаружено 326 очагов. Для каждого очага и переменного параметра реконструкции — толщины среза и кернеля — была рассчитана погрешность измерения. Степень влияния факторов на погрешность измерения оценивали с помощью регрессионного анализа.

Результаты. На случайную и абсолютную погрешность измерений влияют толщина среза, кернель реконструкции, локализация очага и его диаметр. Применение кернеля FC07 и увеличение толщины среза увеличивают систематическую погрешность. Обе компоненты погрешности уменьшаются с увеличением диаметра очага. Интрапульмональные очаги характеризуются наименьшей погрешностью измерений при всех параметрах реконструкции.

Для прогнозирования систематической погрешности при вычислении объема очагов различного диаметра с изменением толщины среза создана математическая модель. Стандартная ошибка модели составила 6,7 %. Выявлена связь между стандартным отклонением остатков модели (случайной погрешностью) диаметром очага, толщиной среза и кернелем реконструкции.

Заключение. Систематическая погрешность зависит от диаметра очага, толщины среза и кернеля реконструкции. Она может быть оценена с помощью предлагаемой модели с ошибкой 6 %. Случайная погрешность преимущественно зависит от диаметра очага.

Об авторах

Заур А. Альдеров

Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области «Мытищинская городская клиническая больница»

Автор, ответственный за переписку.
Email: zaurzz@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6255-1583
Россия, Мытищи

Евгений В. Розенгауз

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А.М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо‑Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: rozengaouz@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

Денис Нестеров

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А.М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо‑Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cireto@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Choi H, Charnsangavej C, de Castro Faria S, et al. CT evaluation of the response of gastrointestinal stromal tumors after imatinib mesylate treatment: a quantitative analysis correlated with FDG PET findings. AJR Am J Roentgenol. 2004;183(6):1619-1628. https://doi.org/10.2214/ajr.183.6.01831619.
  2. Devaraj A, van Ginneken B, Nair A, Baldwin D. Use of volumetry for lung nodule management: Theory and practice. Radiology. 2017;284(3):630-644. https://doi.org/ 10.1148/radiol.2017151022.
  3. Li Q, Gavrielides MA, Sahiner B, et al. Statistical analysis of lung nodule volume measurements with CT in a large-scale phantom study. Med Phys. 2015;42(7):3932-3947. https://doi.org/10.1118/1.4921734.
  4. Liang M, Yip R, Tang W, et al. Variation in screening CT-detected nodule volumetry as a function of size. AJR Am J Roentgenol. 2017;209(2):304-308. https://doi.org/ 10.2214/AJR.16.17159.
  5. Petrou M, Quint LE, Nan B, Baker LH. Pulmonary nodule volumetric measurement variability as a function of CT slice thickness and nodule morphology. AJR Am J Roentgenol. 2007;188(2):306-312. https://doi.org/10.2214/AJR. 05.1063.
  6. Schwartz LH, Litière S, de Vries E, et al. RECIST 1.1 and clarification: From the RECIST committee. Eur J Cancer. 2016;62:132-137. https://doi.org/10.1016/j.ejca. 2016.03.081.
  7. Wormanns D, Kohl G, Klotz E, et al. Volumetric measurements of pulmonary nodules at multi-row detector CT: In vivo reproducibility. Eur Radiol. 2004;14(1):86-92. https://doi.org/10.1007/s00330-003- 2132-0.
  8. Gietema HA, Wang Y, Xu D, et al. Pulmonary nodules detected at lung cancer screening: Interobserver variability of semiautomated volume measurements. Radiology. 2006;241(1):251-257. https://doi.org/10.1148/radiol.2411050860.
  9. Gietema HA, Schaefer-Prokop CM, Mali WP, et al. Pulmonary nodules: interscan variability of semiautomated volume measurements with multisection CT — influence of inspiration level, nodule size, and segmentation performance. Radiology. 2007;245(3):888-894. https://doi.org/ 10.1148/radiol.2452061054.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. График зависимости систематической погрешности оценки объема от эффективного диаметра очага, кернеля реконструкции и локализации очага

Скачать (225KB)
3. Рис. 2. График зависимости случайной погрешности оценки объема от эффективного диаметра очага

Скачать (92KB)
4. Рис. 3. График зависимости случайной погрешности оценки объема от толщины среза

Скачать (78KB)
5. Рис. 4. График зависимости случайной погрешности оценки объема от кернеля реконструкции

Скачать (73KB)
6. 图 1 系统误差与有效源直径发病区,震源重建和发病区的本地化

Скачать (209KB)
7. 图 2 体积估计值的随机误差与焦点有效直径的 发病区

Скачать (91KB)
8. 图 3 体积估计的随机误差与切片厚度的关系图

Скачать (81KB)
9. 图 4 数量估计随机误差曲线图

Скачать (75KB)

© Альдеров З.А., Розенгауз Е.В., Нестеров Д., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».