11748110.17816/DD117481Original Study ArticlesОригинальные исследования原创性科研成果Research ArticleVolumetry versus linear diameter lung nodule measurement: an ultra-low-dose computed tomography lung cancer screening studyСравнение измерения линейного размера и объёма лёгочных очагов по данным скрининга рака лёгких с помощью низкодозной компьютерной томографии根据通过低剂量计算机断层扫描的肺癌筛查数据对肺部病灶线性尺寸和体积进行的测量比较https://orcid.org/0000-0003-1117-02944922-1894SuchilovaMaria M.СучиловаМария МаксимовнаSuchilovaMaria M.Russian FederationMD
MD
m.suchilova@npcmr.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2681-93783306-1387BlokhinIvan A.БлохинИван АндреевичBlokhinIvan A.Russian FederationMD
MD
i.blokhin@npcmr.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9924-02046004-2422AleshinaOlga O.АлёшинаОльга ОлеговнаAleshinaOlga O.Russian FederationMD
MD
olya.aleshina.tula@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1816-13156810-3279GombolevskiyVictor A.ГомболевскийВиктор АлександровичGombolevskiyVictor A.Russian FederationMD, Cand. Sci. (Med)
к.м.н.
MD, Cand. Sci. (Med)
gombolevskiy@npcmr.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9661-02548592-0558ReshetnikovRoman V.РешетниковРоман ВладимировичReshetnikovRoman V.Russian FederationCand. Sci. (Phys.-Math.)
к.ф.-м.н.
Cand. Sci. (Phys.-Math.)
reshetnikov@fbb.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4619-27443380-7889BosinViktor Yu.БосинВиктор ЮрьевичBosinViktor Yu.Russian FederationMD, Dr. Sci. (Med.)
д.м.н.
MD, Dr. Sci. (Med.)
bosin@npcmr.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0245-44318948-6152OmelyanskayaOlga V.ОмелянскаяОльга ВасильевнаOmelyanskayaOlga V.Russian Federationo.omelyanskaya@npcmr.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2990-77363602-7120VladzymyrskyyAnton V.ВладзимирскийАнтон ВячеславовичVladzymyrskyyAnton V.Russian FederationMD, Dr. Sci (Med.)
д.м.н.
MD, Dr. Sci (Med.)
a.vladzimirskiy@npcmr.ruMoscow Center for Diagnostics and TelemedicineНаучно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологийMoscow Center for Diagnostics and TelemedicineCity Clinical Hospital No 13Государственная клиническая больница № 13City Clinical Hospital No 13Artificial Intelligence Research InstituteИнститут искусственного интеллектаArtificial Intelligence Research InstituteThe First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)0303202319042023415131312202217012023Copyright ©; 2023, Eco-VectorCopyright ©; 2023, Эко-векторCopyright ©; 2023, Eco-Vector2023Eco-VectorЭко-векторEco-Vectorhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://jdigitaldiagnostics.com/DD/article/view/117481BACKGROUND: The Dutch–Belgian Randomized Lung Cancer Screening Trial (NELSON) used a volume-based protocol and significantly reduced the prevalence of false-positive results (2.1%).
AIM: To compare the performance of manual linear diameter and semi-automated volumetric nodule measurement in the pilot project “Moscow Lung Cancer Screening” ultra-low-dose computed tomography pilot study.
MATERIALS AND METHODS: The study included individuals with a lung nodule of at least 4 mm on baseline-computed tomography of the Moscow lung cancer screening between February 2017 and February 2018, without verified lung cancer diagnosis until 2020. The radiation dose was selected individually and did not exceed 1 mSv. All scans were assessed by three blinded readers to measure the maximum and minimum transversal nodule diameter and extrapolated volume. As a reference value of size and volume, the average value from the results of expert measurements was obtained. A false-positive nodule was defined as a nodule <6 mm/<100 mm3 and a false-negative nodule as a nodule ≥6 mm/≥100 mm3.
RESULTS: Overall, 293 patients were included (166 men; mean age, 64.6 ± 5.3years); 199 lung nodules were <6 mm/<100 mm3 and 94 were ≥6 mm/≥100 mm3. Regarding volumetric measurements, 32 [10.9%; 4 false-positive, 28 false-negative], 29 [9.9%; 17 false-positive, 12 false-negative], and 30 [10.2%; 6 false-positive, 24 false-negative] nodule discrepancies were reported by readers 1, 2, and 3 respectively. For linear diameter measurement, 92 [65.5%; 107 false-positive, 85 false-negative], 146 [49.8%; 58 false-positive, 88 false-negative], and 102 [34.8%; 23 false-positive, 79 false-negative] nodule discrepancies were reported by readers 1, 2, and 3 respectively.
CONCLUSIONS: The use of lung nodule volumetry strongly reduces the number of false-positive and false-negative nodules compared with nodule diameter measurements, in an ultra-low-dose computed tomography lung cancer screening program.
Обоснование. Согласно результатам голландско-бельгийского исследования скрининга рака лёгких NELSON, измерение объёма (волюметрия) очагов позволяет снизить распространённость ложноположительных результатов до 2,1%.
Цель ― сравнение диагностической точности и согласованности результатов ручного измерения линейного размера с полуавтоматическим измерением объёма очагов по данным пилотного проекта «Московский скрининг рака лёгкого» с использованием низкодозной компьютерной томографии.
Материалы и методы. В программу скрининга были включены 293 пациента без верифицированного до 2020 года диагноза рака лёгкого, у которых на первичной низкодозной компьютерной томографии, выполненной в период с февраля 2017 по февраль 2018 года, был выявлен очаг в лёгком размером не менее 4 мм. Лучевая нагрузка подбиралась индивидуально и не превышала 1 мЗв. Все изображения низкодозной компьютерной томографии независимо оценивались тремя экспертами для измерения длинной оси очага, а также экстраполированного объёма. В качестве референсного значения размера и объёма брали среднее, полученное по итогам измерений экспертов. Очаг <6 мм/<100 мм3 признавали ложноположительным результатом, очаг ≥6 мм/≥100 мм3 ― ложноотрицательным.
Результаты. В исследование были включены 293 пациента (166 мужчин; 56%; средний возраст 64,6±5,3 года). Лёгочных очагов <6 мм/<100 мм3 было 199. Экспертами 1, 2 и 3 при измерении объёма зафиксированы отличия от референсного стандарта по 32 [10,9%; 4 ложноположительных, 28 ложноотрицательных], 29 [9,9%; 17 ложноположительных, 12 ложноотрицательных] и 30 [10,2%; 6 ложноположительных, 24 ложноотрицательных] очагам, а также расхождения при измерении линейного размера по 92 [65,5%; 107 ложноположительных, 85 ложноотрицательных], 146 [49,8%; 58 ложноположительных, 88 ложноотрицательных] и 102 [34,8%; 23 ложноположительных, 79 ложноотрицательных] очагам соответственно.
Заключение. Использование волюметрии лёгочных очагов значительно снижает количество ложноположительных и ложноотрицательных результатов в сравнении с измерением линейного размера очагов в программе скрининга рака лёгких методом низкодозной компьютерной томографии.
论证。根据荷兰-比利时NELSON肺癌筛查研究，病灶的体积测量（容量分析法）可以将假阳性结果的发生率降低到2.1%。
目的是根据莫斯科肺癌筛查试点项目的数据通过低剂量计算机断层扫描对人工病灶线性尺寸测量与半自动病灶体积测量的诊断准确性和一致性进行比较。
材料和方法。293名在2020年前没有被核实诊断为肺癌的患者被纳入筛查计划，他们在2017年2月至2018年2月时间内接受了一次低剂量计算机断层扫描，显示肺部结节的大小至少为4毫米。辐射负载是个性化的，不超过1毫西弗。所有低剂量计算机断层扫描图像都由三位专家独立评估，以测量病灶的长轴以及外推体积。从专家测量得到的尺寸和体积的平均值作为参考值。<6毫米/<100毫米3 的病灶视为假阳性，≥6毫米/≥100毫米3 的病灶视为假阴性。
结果。293名患者（166名男性；56%；平均年龄为64.6±5.3岁）被纳入研究。共有199个<6毫米/<100毫米3 的肺部病灶。专家1、2和3分别记录了32个[10.9%；4个假阳性，28个假阴性]、29个[9.9%；17个假阳性，12个假阴性]和30个[10.2%。6个假阳性，24个假阴性]的病灶的体积测量与参考标准的差异，以及分别记录了92个[65.5%；107个假阳性，85个假阴性]、146个[49.8%；58个假阳性，88个假阴性]和102个[34.8%；23个假阳性，79个假阴性]病灶的线性尺寸测量与参考标准的差异。
结论。在低剂量计算机断层扫描肺癌筛查项目中，与病灶的线性大小的测量相比，使用肺部病灶的容积测定法可显著减少假阳性和假阴性结果的数量。
tomography X-Ray computeearly detection of cancerlung neoplasmsкомпьютерная томографияскрининг рака лёгкоголёгочные узлы计算机断层扫描肺癌筛查肺部结节This paper was prepared by a group of authors as part of the research work (USIS No. 123031400009-1) in accordance with the Order issued by the Moscow Health Care Department No. 1196 dated December 21, 2022.Данная статья подготовлена авторским коллективом в рамках научно-исследовательской работы (№ ЕГИСУ: 123031400009-1) в соответствии с Приказом Департамента здравоохранения города Москвы от 21.12.2022 г. № 1196.