Αφηρημένο

Σκοπός

σύγκριση διόρθωση εξασθένησης των εικόνων ΡΕΤ με ελικοειδή αξονική τομογραφία (PET /HCT) και την αναπνοή-κατά μέσο όρο CT (PET /ACT) σε ασθενείς με μη μικροκυτταρικό-κυττάρων καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC), με στόχο την διερεύνηση των επιπτώσεων της αναπνοής, κατά μέσο όρο CT στις παραμέτρους

υφή 18F FDG PET.

Υλικά και Μέθοδοι

Ένα σύνολο των 56 ασθενών που είχαν εγγραφεί. Όγκοι κατά διαστήματα στις εικόνες προεπεξεργασία PET χρησιμοποιώντας την προσαρμοστική όριο. Δώδεκα διαφορετικές παραμέτρους υφής υπολογίστηκαν: κατ ‘αποκοπή αξία πρόσληψης (SUV) εντροπία, η ομοιομορφία, η εντροπία, ανομοιότητα, ομοιογένεια, αγένεια, busyness, την αντίθεση, την πολυπλοκότητα, γκρι-επιπέδου ανομοιομορφίας, ζώνη μεγέθους ανομοιομορφίας, και την υψηλή γκρι επιπέδου έμφαση μεγάλη ζώνη. Συγκρίσεις της PET /HCT και PET /ACT πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας Wilcoxon τεστ signed-rank, εντός των τάξεων συντελεστές συσχέτισης και ανάλυση Bland-Altman. Λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (ROC) καμπύλη καθώς μονοπαραγοντική και πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης κατά Cox χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό των παραμέτρων σημαντική συσχέτιση με την επιβίωση συγκεκριμένες νόσους (DSS). Ένα σταθερό όριο στο 45% της μέγιστης SUV (T45) χρησιμοποιήθηκε για την επικύρωση.

Αποτελέσματα

SUV μέγιστη και την ολική βλάβη γλυκόλυση (TLG) ήταν σημαντικά υψηλότερη σε PET /ACT. Ωστόσο, οι παράμετροι υφής που ελήφθησαν με PET /ACT και PET /HCT έδειξε ένα υψηλό βαθμό συμφωνίας. Τα χαμηλότερα επίπεδα διακύμανσης μεταξύ των δύο τρόπων παρατηρήθηκαν για SUV εντροπίας (9,7%) και εντροπίας (9,8%). SUV εντροπία, εντροπία, και αγένεια τόσο από ΡΕΤ /ACT και PET /HCT ήταν σημαντικά σχετίζονται με DSS. αναλύσεις με επικύρωση T45 επιβεβαίωσε τη χρησιμότητα των SUV εντροπίας και εντροπία τόσο PET /HCT και PET /ACT για την πρόβλεψη του DSS, αλλά μόνο αγένεια από PET /ACT επιτευχθεί το όριο στατιστικής σημαντικότητας.

Συμπεράσματα

τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι 1) οι παράμετροι υφής από PET /ACT είναι κλινικά χρήσιμη στην πρόβλεψη της επιβίωσης σε ασθενείς με NSCLC και 2) SUV εντροπία και εντροπία είναι ισχυρή στις μεθόδους διόρθωσης εξασθένησης

Παράθεση:. Cheng NM , Fang Y-HD, Τσαν DL, Hsu CH, γεν TC (2016) αναπνοή μέσος όρος της CT για την εξασθένιση Διόρθωση Εικόνες PET – Επιπτώσεις στην PET Υφή Χαρακτηριστικά σε μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα ασθενείς. PLoS ONE 11 (3): e0150509. doi: 10.1371 /journal.pone.0150509

Επιμέλεια: Quan Sing Ng, National Cancer Centre Σιγκαπούρη, Σιγκαπούρη

Ελήφθη: 21 Αυγ, 2015? Αποδεκτές: 14 του Φλεβάρη 2016? Δημοσιεύθηκε: 1 Μαρ 2016

Copyright: © 2016 Cheng et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα:. Όλη η δεδομένα είναι εντός του Υποστηρίζοντας αρχεία πληροφοριών του χαρτιού και

χρηματοδότηση:.. Οι συγγραφείς δεν έλαβαν καμία ειδική χρηματοδότηση για το έργο αυτό

Αντικρουόμενα συμφέροντα:. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν αντικρουόμενα συμφέροντα

Εισαγωγή

Παρά τις σημαντικές προόδους στην στοχευμένη θεραπεία [1], η πρόγνωση των ασθενών με μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) παραμένει ζοφερή.

απεικόνισης 18F-FDG PET διαδραματίζει ουσιαστικό ρόλο στη διάγνωση και σταδιοποίηση του ΜΜΚΠ. Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει μάρτυρες μια αύξηση της χρήσης απεικόνισης FDG PET για την κλινική λήψη αποφάσεων [2]. Κατά συνέπεια, η μέγιστη τυποποιημένες τιμές πρόσληψης (SUV

max) [3, 4] και η συνολική βλάβη γλυκόλυση (TLG) [5, 6] έχει αποδειχθεί ότι είναι κλινικά χρήσιμη για την πρόβλεψη της ανταπόκρισης στη θεραπεία και τα κλινικά αποτελέσματα των ασθενών με NSCLC. Όγκου ετερογένεια έχει γενικά σχετίζονται με κακή πρόγνωση και την αντίσταση θεραπεία [7]. Αυξανόμενες ενδείξεις δείχνουν ότι FDG PET χαρακτηριστικά υφής που αντανακλούν ετερογένεια των όγκων μπορεί να προβλέψει θεραπευτική ανταπόκριση και επιβίωση σε NSCLC [8-11] και πολλές άλλες κακοήθειες [12-20]. Η εξόρυξη του μεγάλου αριθμού των ποσοτικών χαρακτηριστικών της εικόνας έχει παραπεμφθεί στο «radiomics» και κρατά την υπόσχεση ως μια μέθοδο για τον εντοπισμό συγκεκριμένων προγνωστικούς υπογραφές [10, 21-26]. Σε αυτό το σενάριο, ακριβείς και αναπαραγώγιμες μετρήσεις των χαρακτηριστικών υφής είναι απαραίτητα για την κλινική χρήση. Δυστυχώς, η αναπνευστική κίνηση κατά τη διάρκεια του PET /CT ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση της ποιότητας της εικόνας και εμποδίζει την ορθή ποσοτικοποίηση των παραμέτρων απεικόνισης [27-29]. Η υποβάθμιση αυτή προκαλείται από την διαφορά της θέσης του θώρακα μεταξύ ελικοειδής CT (HCT) και εικόνες ΡΕΤ [30, 31]. Αντί για ένα στιγμιότυπο του κύκλου αναπνοής (όπως στις εικόνες HCT), η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων είναι τα αποτελέσματα του μέσου όρου των αναπνευστικών κύκλων. Αξίζει να σημειωθεί ότι, η χρονική διαφορά μεταξύ PET και CT εισάγει τελικά αντικείμενα απόκλιση σε εικόνες ΡΕΤ. Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, η διόρθωση εξασθένησης των εικόνων ΡΕΤ με την αναπνοή κατά μέσο όρο CT (ACT) έχει χρησιμοποιηθεί. Αντί να παρέχει μια ακίνητη εικόνα CT, ACT προσομοιώνει τη διαδικασία απόκτησης PET από το μέσο όρο του σήματος κατά τη διάρκεια ενός αναπνευστικού κύκλου από πολλαπλές χαμηλή δόση Cine CT εικόνες. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η διόρθωση ACT μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα των εικόνων ΡΕΤ με τη μείωση αποκλίσεις και βελτιστοποιώντας την ποσοτικοποίηση των SUV [31-34]. Παρ ‘όλα αυτά, η χρησιμότητα του ACT για τη διόρθωση PET χαρακτηριστικά υφής δεν έχει ερευνηθεί πλήρως. Επιπλέον, τα στοιχεία για την πιθανή προγνωστική επίδραση των διαφορετικών χαρακτηριστικών υφής PET σε ασθενείς με NSCLC παραμένουν λιγοστές. Λόγω της αυξανόμενης χρήσης των

18F-FDG PET /CT σε κλινικές δοκιμές, η ανάλυση της μεταβλητότητας που σχετίζονται με την διόρθωση εξασθένησης είναι αντάξια της έρευνας. Ως εκ τούτου, σχεδίασε την παρούσα μελέτη για να συγκρίνει τη διόρθωση εξασθένησης των εικόνων ΡΕΤ με HCT και ACT σε NSCLC με στόχο την διερεύνηση των επιπτώσεων της αναπνοής, κατά μέσο όρο CT σχετικά με τις παραμέτρους υφής FDG PET.

Υλικά και Μέθοδοι

ασθενείς

το Διοικητικό συμβούλιο Institutional Review του Memorial Hospital Chang Gung σε Linkou ενέκρινε το πρωτόκολλο της μελέτης (102-3810B). Γραπτή συγκατάθεση λήφθηκε από όλους τους ασθενείς πριν από την ACT. Ο πληθυσμός της μελέτης αποτελούνταν από ασθενείς με παθολογικά αποδεδειγμένη NSCLC που είχαν προγραμματιστεί να υποβληθούν σε οριστική θεραπεία με θεραπευτική πρόθεση. Όλοι οι συμμετέχοντες στη μελέτη υποβλήθηκαν σε

18F-FDG PET για τη σταδιοποίηση της νόσου. Η θεραπευτική προσέγγιση είχε ως εξής: 1) ριζική χειρουργική επέμβαση για το στάδιο ΙΑ ασθενείς, 2) ριζική χειρουργική επέμβαση συν επικουρική χημειοθεραπεία για το στάδιο ΙΒ και ΙΙΑ ασθενείς, 3) εισαγωγική θεραπεία (χημειοθεραπεία, ακτινοθεραπεία, ή ταυτόχρονη chemoradiotherpy [CCRT]) και η λειτουργία για το στάδιο ΙΙΒ και οι ασθενείς ΙΙΙΑ, και 4) χημειοθεραπεία, ακτινοθεραπεία, ή CCRT και λειτουργία (παρουσία χειρουργήσιμη νόσου) για τη φάση ΙΙΙΒ ασθενείς. Οι ασθενείς με νόσο του Μ1 αποκλείστηκαν. Οι ασθενείς είχαν ανεβεί σύμφωνα με το 2010 (7

η έκδοση) αμερικανικές μεικτής επιτροπής για τον Καρκίνο (AJCC) σύστημα σταδιοποίησης. Μελετήσαμε αναδρομικά τα κλινικά διαγράμματα για να εξαγάγετε τα γενικά χαρακτηριστικά και τις κλινικές εκβάσεις των συμμετεχόντων. Συγκεκριμένες ασθένειες επιβίωσης (Σ.Α.Τ.) – ορίζεται ως ο χρόνος από τη διάγνωση μέχρι NSCLC σχετίζονται με το θάνατο – υπηρέτησε ως το κύριο μέτρο έκβασης

PET /CT πρωτόκολλο απεικόνισης

Οι ασθενείς κλήθηκαν να νηστεύουν 6. h πριν από την εξέταση. Σύμφωνα με το θεσμικό μας πολιτικής, οι ασθενείς με επίπεδα γλυκόζης στο αίμα είναι μεγαλύτερη από 200 mg /dL είχαν σαρώσει τους επαναπρογραμματιστούν. Όλοι οι συμμετέχοντες είχαν απεικονιστεί χρησιμοποιώντας το ίδιο PET /CT (Discovery ST16, GE Healthcare). Σαρώνει ελήφθησαν 50 λεπτά μετά από ενδοφλέβια χορήγηση FDG. Η εγχέεται δόση FDG υπολογίστηκε σύμφωνα με το σωματικό βάρος και κυμάνθηκε μεταξύ 370 και 555 MBq. δεδομένα HCT αποκτήθηκαν με τις ακόλουθες ρυθμίσεις: 120 kV, αυτόματη mA (εύρος: 10-300 mA), γήπεδο 1,75: 1, ευθυγράμμισης 16 × 3,75 χιλιοστά, και τον κύκλο περιστροφής 0,5 s. Σε ολόκληρο το σώμα τομογραφίες εκπομπής PET πραγματοποιήθηκαν στη λειτουργία 2D και απέκτησε από το κρανίο με το μέσο του μηρού. Μετά από HCT και την απόκτηση PET, ένα cine χαμηλής δόσης CT διεξήχθη χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες ρυθμίσεις: 120 kV, αυτόματη mA (εύρος: 10-25 mA ανάλογα με το σωματικό βάρος του ασθενούς), τον κύκλο περιστροφής 0,5 s, ευθυγράμμισης 8 × 2,5 χιλιοστά, και η διάρκεια cine 5,9 s. Ο στόχος ήταν να συμπεριλάβει πεδία των πνευμόνων σε διμερές επίπεδο από την πνευμονική κορυφή στο θόλο του ήπατος [32, 35-37]. Δέκα φάσεις του cine CT εικόνες κατά μέσο όρο για την απόκτηση του ACT. Δεν ενδοφλέβια ενίσχυση της αντίθεσης χρησιμοποιήθηκε και απεικόνισης διεξήχθη στην ελεύθερη-αναπνοή κατάσταση. Δεν χρησιμοποιήθηκε πριν ή κατά τη σάρωση αναπνοή προπονητή για το αναπνευστικό έλεγχο. διόρθωση Εξασθένηση των εικόνων ΡΕΤ διεξήχθη τόσο με HCT και ACT χρησιμοποιώντας τα ίδια δεδομένα ΡΕΤ [30, 32, 35]. δεδομένα εκπομπής PET ανακατασκευάστηκαν με διόρθωση εξασθένησης και με τα δύο HCT και ACT χάρτες εξασθένηση. εικόνες εγκάρσιο εκπομπής ανοικοδομήθηκαν χρησιμοποιώντας διέταξε υποσύνολα μεγιστοποίηση προσδοκία (OSEM) με 4 επαναλήψεις και 10 υποσύνολα. εικόνες PET ανακατασκευάστηκαν σε μια μήτρα εικόνα 128 × 128 με μέγεθος voxel των 4,46 × 5,46 × 3,27 χιλιοστών

3 τόσο για PET /HCT και PET /ACT. Μια επιπλέον δόση των 2,5 mSv (5 mGy) χρησιμοποιήθηκε για ασθενείς με σωματικό βάρος & gt? 70 kg [38].

PET /CT δεδομένα εικόνας ανάλυση

Το πακέτο λογισμικού PMOD 3.3 (PMOD Technologies Ltd, Ζυρίχη, Ελβετία) χρησιμοποιήθηκε για την τμηματοποίηση των όγκων. Εμείς χρησιμοποιηθούν δύο μέθοδοι για την τμηματοποίηση των όγκων, δηλαδή (1) η προσέγγιση προσαρμοστική όριο στη διερευνητική ανάλυση και (2) το 45% των SUV

max (T45) για σκοπούς επικύρωσης. Η προσαρμοστική όριο προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας μια μέση ένταση του voxel ανατομικό κατά 70% του όγκου SUVmax

(Ι

σημαίνει ότι το 70%

)

συν το φόντο σημαίνει SUV [39]. Το αορτικό τόξο χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση υποβάθρου και κανένας από τους συμμετέχοντες στη μελέτη είχαν αορτικό τόξο εισβολή. Δύο συγγραφείς (N.M.C. και T.C.Y.) περίγραμμα του αορτικού τόξου χρησιμοποιώντας 1 εκατοστό

3 κυβικά τόμους ενδιαφέροντος (VOI) και τα αποτελέσματα ήταν κατά μέσο όρο. Ελήφθη πρόνοια να αποκλείσει ασβεστοποιημένο περιοχές στο αορτικό τόξο. Τέλος, η προσαρμοστική κατώφλι υπολογίστηκε σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο: 0,15 × (

I

σημαίνει το 70%

) + φόντο. Η προσέγγιση T45 έχει προηγουμένως χρησιμοποιηθεί για σκιαγράφηση του NSCLC όγκων [8]. SUV

max, σημαίνει SUV, και τα χαρακτηριστικά υφής προσδιορίστηκαν με τη χρήση του όγκου VOI. TLG υπολογίστηκε ως εξής: TLG = μέση SUV × μεταβολική όγκος του όγκου (MTV) [40]. Εμείς δεν ανέλυσε κομβικό βλάβες λόγω του μικρού μεγέθους τους.

ανάλυση ιστογράμματος, μήτρα κανονικοποιημένη γκρι-επιπέδου συν-εμφάνισης (NGLCM) [41, 42], μήτρα γειτονιά διαφορά γκρι τόνου (NGTDM) [43] , και γκρι επίπεδο μήτρα ζώνη μεγέθους (GLSZM) [44] εφαρμόστηκαν για τον υπολογισμό της PET χαρακτηριστικά υφής. Επειδή έχουν πολλά χαρακτηριστικά υφής έχουν αναφερθεί [12, 45, 46], εστιάσαμε συγκεκριμένα σε εκείνους που χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της επιβίωσης σε ασθενείς με κακοήθειες. Αρκετές παράμετροι υφής, συμπεριλαμβανομένου εντροπία, ομοιομορφία, ομοιογένεια και ανομοιότητα από NGLCM [11, 14, 47, 48], γκρι-επίπεδο ανομοιομορφία (GLNU), ζώνη μεγέθους ανομοιομορφία (ZSNU), υψηλής γκρίζο επιπέδου έμφαση μεγάλη ζώνη (HGLZE) από GLSZM [14, 19], και NGTDM βάση χονδρότητα, busyness, αντίθεση και η πολυπλοκότητα [8] έχουν χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη της επιβίωσης σε ασθενείς με NSCLC, καρκίνο του οισοφάγου, και κεφαλής και λαιμού κακοήθειες. Επιπλέον, αξιολογήσαμε εντροπία SUV με βάση την ανάλυση του ιστογράμματος, λόγω της ευρωστίας της λόγω των διαφορετικών ρυθμίσεων ανασυγκρότηση [45, 49]. Εξετάστηκαν συνολικά 12 διαφορετικά χαρακτηριστικά υφής. Οι τιμές έντασης των καταγραφόμενων τα VOI αρχικά με νέα δειγματοληψία σε 64 κάδους για να εξομαλύνει τις εικόνες και τη μείωση του θορύβου για τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών υφής [13]. Οι υπολογισμοί για τα χαρακτηριστικά υφής πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του Chang-Gung Image εργαλειοθήκη Υφή Ανάλυση (CGITA) που υλοποιούνται στο πλαίσιο του MATLAB 2012a (Mathworks Inc., Natick, ΜΑ, USA). Οι λεπτομέρειες σχετικά με μαθηματικά μοντέλα για μήτρες υφή και τη διαδικασία υπολογισμού έχει περιγραφεί προηγουμένως λεπτομερώς [14, 50].

Η στατιστική ανάλυση

Επειδή τα περισσότερα χαρακτηριστικά υφής έδειξε μια ασύμμετρη κατανομή, η μη παραμετρική Wilcoxon signed-rank test χρησιμοποιήθηκε για ζεύγη συγκρίσεις της PET /HCT και τις παραμέτρους /ACT PET. Οι αμοιβαίες ενώσεις των χαρακτηριστικών υφής σε PET /HCT και PET /ACT εξετάστηκαν με τη χρήση εντός των τάξεων συντελεστές συσχέτισης (ICC). Η ακρίβεια που ορίζεται από το μισό του πλάτους των διαστημάτων εμπιστοσύνης 95% (ΠΙ) και χρησιμοποιήθηκε ως δείκτης αξιοπιστίας. ανάλυση Bland-Altman χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση δύο μετρήσεις. Οι διαφορές μεταξύ των δύο παραμέτρων (δηλαδή, οι τιμές PET /ACT μείον PET /τιμές HCT) σχεδιάστηκαν έναντι μέσου όρου τους (π.χ. μέση της PET /HCT και αξίες /ACT PET) και αναφέρεται ως ποσοστό. Τα όρια κάτω και άνω αναπαραγωγιμότητα (LRL και URL, αντίστοιχα) υπολογίζεται ως ± 1,96 τυπικές αποκλίσεις (SD). Παραλλαγές ορίστηκαν ως περιοχή μεταξύ LRL και URL. Σε μια διερευνητική ανάλυση, η αξιολόγηση των παραμέτρων υφής βασίστηκε σε μια διαδικασία βήμα προς τα εμπρός. Ο μέσος χρόνος παρακολούθησης στο σύνολο της κοόρτης της μελέτης ήταν 26,2 μήνες (εύρος: 2,5 έως 74,8 μήνες), ενώ ήταν 59,0 μήνες (εύρος: 40,4 – 74,8 μήνες) σε ασθενείς που επέζησαν. Επειδή όλοι οι εγγεγραμμένοι περιπτώσεις ακολουθήθηκαν μέχρι τουλάχιστον 3 έτη ή μέχρι το θάνατο, λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (ROC) καμπύλη αρχικά χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει τα χαρακτηριστικά της εικόνας που σχετίζεται με 3-ετή DSS. Όλες οι παράμετροι με έκταση κάτω από την καμπύλη διαφορετική από 0.5 επιλέχθηκαν για περαιτέρω αναλύσεις. Οι βέλτιστες τιμές αποκοπής εντοπίστηκαν από τον προσδιορισμό του σημείου όπου το άθροισμα ευαισθησίας και ειδικότητας (δείκτης Youden του) ήταν κατ ‘ανώτατο όριο. Διχοτομηθεί ασθενείς, σύμφωνα με τις βέλτιστες τιμές αποκοπής χρησιμοποιήθηκαν σε μεταγενέστερες μονοπαραγοντική και πολυπαραγοντική παλινδρόμησης Cox αναλύσεις. Λόγω της υψηλής συγγραμμικότητας μεταξύ διαφορετικών χαρακτηριστικών υφής, κατασκευάσαμε πολυπαραγοντικά μοντέλα παλινδρόμησης κατά Cox ώστε να περιλαμβάνει μόνο μία παράμετρο υφή και τα ακόλουθα συμπαράγοντες: (. Αδενοκαρκίνωμα

vs

μη αδενοκαρκίνωμα) την ηλικία, τον τύπο των κυττάρων, AJCC στάδιο (στάδιο I, II

vs

. σταδίου ΙΙΙ), και ριζική χειρουργική επέμβαση (ναι

vs

. όχι). Όλοι οι υπολογισμοί έγιναν με το πακέτο λογισμικού PASW Στατιστικές 18 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Μετά την εφαρμογή της διόρθωσης Bonferroni, ένα

P

αξία & lt? 0.017 (δηλαδή, 0,05 /3) θεωρήθηκε στατιστικά σημαντική.

Αποτελέσματα

Ασθενείς

Μεταξύ Ιουλίου 2007 και Ιουνίου 2009, συνολικά 56 συνεχόμενους ασθενείς (36 αρσενικά, 20 θηλυκά? διάμεση ηλικία: 68 χρόνια? ηλικιακό εύρος: 34-84 έτη) εγγράφηκαν. Ο μέσος χρόνος παρακολούθησης στο σύνολο της κοόρτης της μελέτης ήταν 26,2 μήνες (εύρος: 2,5 έως 74,8 μήνες), ενώ ήταν 59,0 μήνες (εύρος: 40,4 – 74,8 μήνες) σε ασθενείς που επέζησαν. Τα κλινικά χαρακτηριστικά των συμμετεχόντων στη μελέτη παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Ο πιο κοινός τύπος ιστολογική αδενοκαρκίνωμα (n = 31, 55,4%), και η πλειονότητα των ασθενών είχαν διαγνωσθεί σε προχωρημένα στάδια (στάδιο ΙΙΙΑ ή ΙΙΙΒ, n = 36, 64,2 %). Είκοσι-δύο (39,3%) όγκοι βρίσκονται στα χαμηλότερα πνευμονική λοβούς, ενώ 34 (60,7%) βρίσκονταν στα άνω ή προς τα δεξιά μεσαία λοβούς. Συνολικά 29 ασθενείς (51,8%) έλαβαν ριζική χειρουργική επέμβαση. Το μεσαίο επίπεδο της γλυκόζης πριν απεικόνισης FDG PET ήταν 93 mg /dL (εύρος: 65 έως 151 mg /dL). Δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές μεταξύ παρατηρητών στη δραστηριότητα υπόβαθρο τόσο για PET /HCT (παρατηρητής 1

vs

. 2: 1,60 ± 0,30 έναντι 1,62 ± 0,31, P = 0,325) και PET /ACT (1,65 ± 0,34

vs

. 1,65 ± 0,32, P = 0,960). Δεν παρατηρήθηκαν διαφορές στις τιμές των παραγόμενων προσαρμοστική κατώτατα όρια (2,88 ± 0,80

vs

. 2,91 ± 0,81, P = 0,318 και 2,96 ± 0,82

vs

. 2,96 ± 0,83, P = 0.954 για PET /HCT και PET /ACT, αντίστοιχα). Χρησιμοποιώντας το μέσο όριο για την οριοθέτηση όγκου, το μεσαίο MTV για το PET /HCT και PET /ACT ήταν 26,19 εκατοστά

3 και 26,58 εκατοστά

3, αντίστοιχα (δοκιμασία Wilcoxon signed-τάξεις,

P

= 0.426).

η

εικόνα ΡΕΤ ανάλυση

Τα αποτελέσματα της Wilcoxon υπογράψουν-τάξεις δοκιμές αποκάλυψαν ότι το ΡΕΤ /ACT απέδωσε σημαντικά υψηλότερες τιμές SUV

max, SUV σημαίνει και TLG. Ωστόσο, όλες τις παραμέτρους υφής δεν έδειξαν σημαντικές διαφορές (πίνακας 2). Συγκεκριμένα, SUV

max των όγκων που βρίσκονται στο κατώτερο πνεύμονα ήταν σημαντικά υψηλότερα σε PET /ACT, αλλά παρόμοιες τιμές παρατηρήθηκαν για όγκους που προκύπτουν σε άλλους δικτυακούς τόπους (S1 πίνακα). Παρά τις διαφορές στα SUV

max, SUV σημαίνει και TLG μεταξύ ΡΕΤ /HCT και PET /ACT, η ανάλυση ICC αποκάλυψε ένα υψηλό βαθμό συσχέτισης και καλή ακρίβεια (ICC: 0.993, 0.994, και 0.993? Ακρίβεια: 0.35, 0.35, και 0,40% για τα SUV

max, SUV σημαίνει, και TLG, αντίστοιχα). HGLZE έδειξαν τα χαμηλότερα επίπεδα συσχέτισης και την ακρίβεια (0,919 και 4,35%, αντίστοιχα). συντελεστές υψηλή συσχέτιση (ΔΠΔ & gt? 0,95) ήταν γενικά γνωστή για άλλα χαρακτηριστικά υφής (Πίνακας 3). Οι διακυμάνσεις των SUV

max και SUV σημαίνει στην Bland-Altman ανάλυση ήταν 25,4% και 18,1%, αντίστοιχα. Το χαμηλότερο επίπεδο μεταβλητότητας ήταν εμφανής για SUV εντροπίας (9,7%), ακολουθούμενη από εντροπίας (9,8%), όπως αποκαλύπτεται στο σχήμα 1. Μεταξύ NGTDM και GLSZM παραμέτρους, αγένεια και GLNU είχε το χαμηλότερο βαθμό μεταβλητότητας (33,0% και 45,2%, αντίστοιχα). Τα υψηλότερα επίπεδα διακύμανσης ήταν γνωστή για την αντίθεση (104,9%) και HGLZM (80,6%), S1 Εικ. Παραλλαγή τιμές μεγαλύτερες από το 50% ήταν εμφανείς για ομοιομορφία (56,6%), busyness (52,9%), την πολυπλοκότητα (67,1%), ZSNU (74,4%), και HGLZE (80,6%). Υψηλό βαθμό συσχέτισης μεταξύ των παραμέτρων υφής (│ρ│ = 0,614 – 0,993 για το PET /HCT και │ρ│ = 0,567 – 0,993 για το PET /ACT, όλα τα

P

& lt? 0.001) ήταν εμφανείς τόσο για PET /ACT και PET /HCT.

Dot-και-line διαγράμματα των SUV εντροπίας (Α), εντροπία (Β), και αγένεια (C). Αποτελέσματα Bland-Altman ανάλυση των SUV εντροπίας (D), εντροπία (Ε), και αγένεια (F).

Η

Η

Επιβίωση ανάλυση

Στο τέλος μελέτης, 36 ασθενείς απεβίωσαν (35 από NSCLC και μια από οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου). Συνολικά 47 ασθενείς (83,9%) είχαν εξέλιξη της νόσου κατά τη διάρκεια της παρακολούθησης. Τρεις μεθόδους (αναλύσεις της καμπύλης ROC, μονοπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης κατά Cox, πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης Cox) χρησιμοποιήθηκαν για τη διερεύνηση της προγνωστικής ρόλο των παραμέτρων υφής. Τα αποτελέσματα της καμπύλης ROC ανάλυση (S2 πίνακα) αποκάλυψε ότι SUV εντροπία, η ομοιομορφία, η εντροπία, αγένεια, την αντίθεση, GLNU και ZSNU από PET /HCT και PET /ACT ήταν στατιστικά σημαντικές. Όταν οι ασθενείς διαχωρίστηκαν μεταξύ τους, σύμφωνα με τις βέλτιστες τιμές αποκοπής, βρήκαμε μια υψηλή συνέπεια των παραμέτρων υφής που προέρχεται από PET /HCT και PET /ACT. Identifcal αποτελέσματα διαστρωμάτωση λήφθηκαν σε σχέση με την εντροπία και αγένεια? 55 από 56 περιπτώσεις (98,2%) έγιναν με βάση την cut-off για GLNU? 54 (96,4%) για ZSNU? 53 (94,6%) για ομοιομορφία και 50 (89,3%) για το SUV της εντροπίας. ICC, την ακρίβεια, και την παραλλαγή δεν έδειξε σημαντικές συσχετίσεις με διαστρωμάτωση της συνέπειας (ρ του Spearman = -0,211, 0,266 και -0,248,

P

= 0.559, 0.457 και 0.490, αντίστοιχα). Στη συνέχεια αναλύει χρησιμοποιώντας μονοπαραγοντική και πολυπαραγοντική μοντέλα Cox επιβεβαίωσε τον σημαντικό ρόλο των SUV εντροπία, εντροπία, και αγένεια τόσο από PET /HCT και PET /ACT στην πρόβλεψη του DSS (Πίνακας 4). Τα πλήρη αποτελέσματα της μονοπαραγοντική και πολυπαραγοντική Cox αναλύσεις παλινδρόμησης φαίνονται στον Πίνακα S5. Οι εκτιμήσεις Kaplan-Meier του DSS για PET /HCT και τις παραμέτρους PET /ACT φαίνεται στο σχήμα 2.

εκτιμήσεις Kaplan-Meier του DSS κατανεμημένες ανάλογα με διακριτές τιμές αποκοπής του PET /HCT και τις παραμέτρους /ACT PET . Οι τιμές αποκοπής φαίνονται στον Πίνακα S2. Log-rank test

P

τιμές αναφέρονται επίσης.

Η

Επικύρωση

δεδομένων

MTV και TLG οριοθετείται με τη μέθοδο Τ45 ήταν σημαντικά χαμηλότερες από αυτές που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας την προσέγγιση προσαρμοστική όριο (Wilcoxon signed-τάξεις τεστ, τόσο

P

& lt? 0.001). Σημαντικά υψηλότερη SUV

max, SUV σημαίνει και TLG ήταν επίσης εμφανής (S3 πίνακας), ενώ το σύνολο των παραμέτρων υφής δεν έδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές. Εντοπίστηκαν υψηλές ICCs. SUV εντροπία και εντροπία αποκάλυψε τις χαμηλότερες βαθμούς διακύμανσης μεταξύ ΡΕΤ /ACT και PET /HCT, ενώ αντίθεση και HGLZE συνέχισαν να δείχνουν μεγάλες διακυμάνσεις (S4 Πίνακας). Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο T45 για σκοπούς επικύρωσης, η προβλεπτική ρόλος των SUV εντροπία και εντροπία τόσο από ΡΕΤ /HCT και PET /ACT για DSS επιβεβαιώθηκε με τη χρήση όλων των τριών μεθοδολογιών (καμπύλες ROC καθώς μονοπαραγοντική και πολυπαραγοντική παλινδρόμησης Cox αναλύσεις). Ωστόσο, ο ρόλος της αγένεια παρέμεινε σημαντική μόνο από PET /ACT (Πίνακας 5). Οι εκτιμήσεις Kaplan-Meier του DSS για αυτές τις αναλύσεις που αναφέρονται στο σχήμα 3.

εκτιμήσεις Kaplan-Meier των ποσοστών DSS κατανεμημένες ανάλογα με διακριτές τιμές αποκοπής του PET /HCT και τις παραμέτρους /ACT PET. Οι τιμές αποκοπής φαίνονται στον Πίνακα S2. Log-rank test

P

τιμές αναφέρονται επίσης.

Η

Συζήτηση

Η ποσοτικοποίηση των εικόνων PET στηρίζεται σε ακριβή διόρθωση εξασθένησης χάρτες. Ωστόσο, η αναπνοή κίνησης εξακολουθεί να παραμένει μια σημαντική πρόκληση για την PET /CT απεικόνιση. PET /HCT χωρίς σύμπτωση συμβαίνει όταν απεικόνισης HCT πραγματοποιείται κατά τη διάρκεια της εισπνοής [27-29, 51]. Συνεπώς, μια εκτοπισμένων διάφραγμα με αέρα γεμάτο ιστούς των πνευμόνων οδηγεί σε υποτίμηση του συντελεστή εξασθένησης. Επειδή PET /ACT μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το θέμα αυτό, τα υψηλότερα SUV

max τιμές προσδιορίζονται στο PET /ACT (ειδικά για βλάβες που βρίσκεται στην κάτω, όπου αναμενόταν μια πιο έντονη αναπνευστική κίνηση). Σε αντίθεση, SUV

μέγιστες τιμές δεν διέφεραν σημαντικά σε θέσεις διαφορετικές από το κάτω και το υπόβαθρο. Αξίζει να σημειωθεί ότι, οι δείκτες υφής που λαμβάνεται από PET /ACT και PET /HCT ήταν σε μεγάλο βαθμό παρόμοια, ακόμη και στα χαμηλότερα πεδία των πνευμόνων. Τα χαρακτηριστικά υφής υπολογίζεται με βάση τη δειγματοληψία ολόκληρου του όγκου και είναι χρήσιμα για την εκτίμηση των σχέσεων μεταξύ πολλαπλών voxels και τη γειτονιά τους (και όχι ένα ενιαίο voxel). Ως εκ τούτου, είναι γενικά συνεπείς ακόμη και όταν χρησιμοποιούνται διαφορετικές μέθοδοι διόρθωσης εξασθένησης.

εντροπία ΡΕΤ έχει αποδειχθεί για να προβλέψει την επιβίωση σε ασθενείς με πρώιμου σταδίου NSCLC [48]. Στην παρούσα μελέτη, δεν ήταν μόνο σε θέση να αναπαράγουν αυτό το εύρημα, αλλά δείξαμε επίσης ότι ετερογενείς εικόνες PET συνδέθηκαν με δυσμενείς DSS. Ετερογενείς εικόνες χαρακτηρίζονται από μεγαλύτερες τιμές του SUV της εντροπίας και της εντροπίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι, SUV εντροπία και εντροπία με βάση NGLCM τόσο από ΡΕΤ /HCT και PET /ACT ήταν σημαντικοί προγνωστικοί παράγοντες της επιβίωσης. Επιπλέον, SUV εντροπία και εντροπία παρέμεινε συνεπής ανεξάρτητα από διαφορετικές παραμέτρους ανασυγκρότησης PET (αριθμός επαναλήψεων, FWHM, και το μέγεθος pixel) [49] και των μεθόδων διόρθωσης εξασθένησης. NGTDM αναπτύχθηκε αρχικά για την ποσοτικοποίηση ανθρώπινης οπτικής αντίληψης. Ένα χοντρό εικόνα αντανακλά την παρουσία ενός ομοιόμορφη κατανομή της έντασης, π.χ. ένα ομοιογενές εικόνα. Αν και μια προηγούμενη μελέτη έδειξε μια προγνωστική ρόλο της χονδρότητας [8], αυτή η παράμετρος δείχνει ένα υψηλό βαθμό μεταβλητότητας σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους τμηματοποίησης, τρόποι απόκτησης ΡΕΤ, και τις ρυθμίσεις ανακατασκευή της εικόνας [45, 49, 52, 53]. Όπως ήταν αναμενόμενο, οι τιμές τραχύτητα σε αυτή τη μελέτη χαρακτηρίστηκαν από έντονη έκταση της μεταβολής σύμφωνα με τη μέθοδο διόρθωσης εξασθένησης (33,0% και 55,0% για τις προσαρμοστικές μεθόδους κατωφλίου και T45, αντίστοιχα). Αξίζει να σημειωθεί ότι, αγένεια συσχετίστηκε σημαντικά με DSS με τη μέθοδο της προσαρμοστικής όριο. Ωστόσο, παρατηρήθηκε μόνο μια οριακή συσχέτιση, όταν εφαρμόστηκε η οριοθέτηση Τ45 χωρίς αποζημίωση κίνησης. Σε αντίθεση, SUV εντροπία και εντροπία (οι οποίες χαρακτηρίζονται από χαμηλότερο βαθμό διακύμανσης) ήταν σημαντική τόσο σε PET /ACT και PET /HCT.

Διαφορετικό από τα αποτελέσματά μας, ο Yip et al. [54] ανέφεραν σημαντικές διαφορές μεταξύ ΡΕΤ /HCT και 4D ΡΕΤ /CT για την αγένεια και busyness τιμές. Σε 4D-PET /CT, οι 4D-CT εικόνες από πέντε διαφορετικές φάσεις του αναπνευστικού συστήματος που επιλέγονται για να ταιριάζουν με εκείνα της αντίστοιχης 4D-PET που αποκτήθηκαν μετά από PET /HCT. Κατά συνέπεια, ο αριθμός των φωτονίων 4D-PET είναι διαφορετική από εκείνη της PET /HCT, με μια υψηλότερη θορύβου είναι εμφανής για 4D ΡΕΤ (η οποία μπορεί να παρεμποδίσει την ακριβή υπολογισμό των χαρακτηριστικών υφής). Το ερώτημα για το κατά πόσο οι διαφορές αυτές μπορεί να έχουν αντίκτυπο στην πρόβλεψη επιβίωσης παραμένει ανοικτό. Διαφορετικά από 4D-PET /CT, PET /ACT χρησιμοποιεί τις ίδιες εικόνες ΡΕΤ και όλες τις φάσεις των σημάτων ΡΕΤ χρησιμοποιούνται. Αυτή η παρατήρηση μπορεί να εξηγήσει τις περιορισμένες διαφορές όσον αφορά τις παραμέτρους υφής μεταξύ ΡΕΤ /HCT και PET /ACT.

Τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν τη σημασία της χρησιμοποιώντας μια τυποποιημένη προσέγγιση για την ανάλυση υφής PET [55] σε ασθενείς με NSCLC. Μπορεί να υποστηριχθεί ότι η ποικιλομορφία των παραμέτρων υφής PET (που προκύπτουν από διαφορές στην τμηματοποίηση στόχο, Rebin διαδικασία, ρυθμίσεις ανασυγκρότηση και /ή την ορολογία) μπορεί να παρεμποδίσει την εφαρμογή της ανάλυσης υφής που βασίζεται στην κλινική πράξη [53]. Ωστόσο, η τεχνική πρόοδος και η εφαρμογή των τυχαιοποιημένων κλινικών δοκιμών ελπίζουμε ότι θα είναι χρήσιμες στην αντιμετώπιση των προκλήσεων αυτών [2, 56]. Είναι επίσης δυνατόν ότι οι παράμετροι υφής (ειδικά SUV εντροπία και εντροπία) μπορεί να είναι χρήσιμη στην καθοδήγηση ακτινοθεραπεία. Σε αυτό το πλαίσιο, θα ήταν κλινικά σημαντική για να εκτιμήσει την αξία της ζωγραφικής δόση χρησιμοποιώντας αόριστης κατανομή της δόσης ακτινοβολίας στον όγκο (με βάση τα απεικονιστικά καθοδηγούμενη διαστρωμάτωση του όγκου στόχου υψηλού κινδύνου). Αν και η ζωγραφική της δόσης με βάση τις εικόνες ΡΕΤ με υψηλή SUV δεν φαίνεται να είναι κλινικά χρήσιμη για την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων [57], τον εντοπισμό των υποόγκους υψηλού κινδύνου με βάση τις παραμέτρους υφής PET ή πολυπαραμετρική απεικόνισης [58] μπορεί να απαιτούν περαιτέρω διερεύνηση.

Πολλά περιορισμούς της μελέτης αξίζουν το σχόλιό μας. Λόγω της αναδρομικής φύση της μελέτης, μια προκατάληψη επιλογής δεν μπορεί να αποκλειστεί. Τα αποτελέσματά μας που σχετίζονται με την προγνωστική αξία της SUV εντροπία και εντροπία πρέπει να επικυρώνονται ανεξάρτητα σε διαμήκη μελέτες. Μια άλλη προειδοποίηση εγγενής στη μελέτη μας είναι η χρήση δύο μεθόδων (δηλαδή, προσαρμοστική κατώφλι και Τ45) για οριοθέτηση του όγκου. Περαιτέρω μελέτες είναι απαραίτητες για να διευκρινιστεί ο πιθανός αντίκτυπος της μεθόδου οριοθέτησης του όγκου για την προγνωστική σημασία των δεικτών. Τέλος, δεν είχαμε ερευνήσει ειδικά τις επιπτώσεις των αλγορίθμων ανακατασκευής για τα χαρακτηριστικά υφής [45] και η επίδρασή τους στην επιβίωση.

Συμπεράσματα

Τα αποτελέσματα της μελέτης μας δείχνουν ότι τα χαρακτηριστικά υφής που λαμβάνεται με PET /HCT και PET /ACT έδειξε περιορισμένη διαφορές και καλά επίπεδα της σύμβασης, ανεξάρτητα από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται οριοθέτηση. Έχουμε, επίσης, έδειξε ότι οι παράμετροι υφής από PET /ACT είναι κλινικά χρήσιμη στην πρόβλεψη της επιβίωσης σε ασθενείς με NSCLC και ότι SUV εντροπία και εντροπία είναι ισχυρές μεθόδους διόρθωσης εξασθένησης.

Υποστήριξη Πληροφορίες

S1 Εικ. Αποτελέσματα Bland-Altman ανάλυση.

SUVmax (Α), SUV μέση (Β), TLG (C), ομοιομορφία (D), ανομοιότητα (Ε), ομοιογένεια (F), busyness (G), αντίθεση (H) , πολυπλοκότητα (Ι), γκρι-επίπεδο ανομοιομορφία (J), ζώνη μεγέθους ανομοιομορφία (Κ), και υψηλής γκρίζο επιπέδου μεγάλη έμφαση ζώνη (L)

doi:. 10.1371 /journal.pone.0150509.s001

(ΔΕΘ)

S1 πίνακα. Αποτελέσματα Wilcoxon signed-τάξεις τεστ για διαφορετικές παραμέτρους ΡΕΤ ανάλογα με τη θέση του όγκου στον πνεύμονα

doi:. 10.1371 /journal.pone.0150509.s002

(DOCX)

S2 πίνακα. Βέλτιστες τιμές αποκοπής για διαφορετικές παραμέτρους PET στην πρόβλεψη των 3 ετών συγκεκριμένες ασθένειες επιβίωσης

doi:. 10.1371 /journal.pone.0150509.s003

(DOCX)

S3 πίνακα. Αποτελέσματα Wilcoxon signed-κατατάσσεται δοκιμές για PET /HCT και τις παραμέτρους /ACT PET χρησιμοποιώντας T45 κατάτμησης

doi:. 10.1371 /journal.pone.0150509.s004

(DOCX)

S4 πίνακα. Εντός των τάξεων συντελεστές συσχέτισης και ανάλυση Bland-Altman για τις παραμέτρους PET χρησιμοποιώντας T45 κατάτμησης

doi:. 10.1371 /journal.pone.0150509.s005

(DOCX)

S5 πίνακα. Πλήρης κατάλογος των μονοπαραγοντική και πολυπαραγοντική παλινδρόμησης Cox αναλύσεις για την πρόβλεψη της νόσου ειδικά επιβίωσης χρησιμοποιώντας παραμέτρους υφής

doi:. 10.1371 /journal.pone.0150509.s006

(DOCX)

Ευχαριστίες

Συνολικώς CT για διόρθωση εξασθένησης της PET αναπτύχθηκε αρχικά από τον Δρ Tinsu Pan (Πανεπιστήμιο του Τέξας, MD Anderson Cancer Κέντρο). Είμαστε ευγνώμονες στον Δρ Pan για τη γενναιόδωρη κοινή χρήση του λογισμικού του.