Применение методов радиомики и морфометрического анализа в оценке коллатерального кровотока по данным компьютерно-томографической ангиографии при ишемическом инсульте
- Авторы: Загрязкина Т.А.1,2, Долотова Д.Д.1,3, Благосклонова Е.Р.2, Архипов И.В.2,3, Рамазанов Г.Р.4, Гаврилов А.В.2,3
-
Учреждения:
- Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова
- Гаммамед-Софт
- Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
- НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского
- Выпуск: Том 3, № 1S (2022)
- Страницы: 12-13
- Раздел: Материалы конференции
- Статья получена: 26.04.2022
- Статья одобрена: 26.04.2022
- Статья опубликована: 26.04.2022
- URL: https://jdigitaldiagnostics.com/DD/article/view/106780
- DOI: https://doi.org/10.17816/DD105657
- ID: 106780
Цитировать
Полный текст
Аннотация
ОБОСНОВАНИЕ. Эффективность лечения пациентов с ишемическим инсультом (ИИ) во многом определяется наличием хорошо развитых церебральных коллатералей [1]. Наиболее распространённый метод визуализации сосудов ― компьютерно-томографическая ангиография (КТА) [2], однако оценку состояния коллатералей по изображениям КТА чаще всего выполняют ретроспективно и посредством полуколичественных шкал [3, 4]. Возможности радиомики как одного из перспективных направлений анализа радиологических изображений, позволяющих оценить однородность расположения сосудов, а также одного из методов сегментации сосудистых ветвей, могут быть применены в решении задачи автоматизации оценки коллатерального статуса [5, 6].
ЦЕЛЬ ― выявление показателей радиомики и морфометрии, рассчитанных на основе изображений КТА и являющихся предикторами исхода ИИ.
МЕТОДЫ. Проанализированы данные 121 пациента с верифицированным диагнозом ИИ в бассейне средней мозговой артерии (СМА). В 47% случаев была проведена реперфузионная терапия (57 пациентов), остальных пациентов лечили консервативно. Изображения КТА, выполненной сразу после поступления, обработали фильтром сосудистости с последующей автоматической сегментацией бассейнов СМА. Рассчитали массив из 73 показателей радиомики, импортированных из открытой библиотеки PyRadiomics [7], и 45 морфометрических показателей, характеризующих суммарные объём, длину и количество сосудистых деревьев, а также квартили распределения радиуса, длины и объёма отдельных сосудистых ветвей. Поведение этих показателей относительно интактного бассейна СМА оценено в группах пациентов с благоприятным (с регрессом неврологической симптоматики на 3 балла по шкале NIHSS) и неблагоприятным исходом.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Среди статистик первого порядка наиболее выраженные различия отмечены для меры эксцесса распределения: в группе больных с неблагоприятным исходом распределение характеризовалось большей долей выбросов в интенсивности (увеличение на 27% [-1; 57] относительно интактного полушария против 8% [-7; 19] при благоприятном исходе, p=0,021, критерий Манна–Уитни). Для пациентов с неблагоприятным исходом также наблюдалась бό́льшая энтропия в интактном полушарии, что может говорить о бό́льшей однородности структур в группе с благоприятным исходом (р=0,014). Среди морфометрических характеристик предикторами благоприятного исхода были не только суммарный объём коллатералей и количество сосудистых ветвей, которые обладали наибольшей дискриминирующей способностью среди пациентов с реперфузионной терапией (р<0,05), но и доля мелкокалиберных сосудов, роль которых была выражена в группе пациентов на консервативном лечении (р<0.01).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Комплекс выявленных характеристик радиомики и морфометрических показателей сосудистого дерева может быть применён при разработке автоматизированной оценки коллатерального статуса и прогнозирования течения ишемического инсульта. Работа выполнена при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 18-29-26007мк.
Об авторах
Т. А. Загрязкина
Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова; Гаммамед-Софт
Email: zagrtatyana@gmail.com
Россия, Москва; Москва
Д. Д. Долотова
Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Email: zagrtatyana@gmail.com
Россия, Москва; Москва
Е. Р. Благосклонова
Гаммамед-Софт
Email: zagrtatyana@gmail.com
Россия, Москва
И. В. Архипов
Гаммамед-Софт; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Email: zagrtatyana@gmail.com
Россия, Москва; Москва
Г. Р. Рамазанов
НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского
Автор, ответственный за переписку.
Email: zagrtatyana@gmail.com
Россия, Москва
А. В. Гаврилов
Гаммамед-Софт; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Email: zagrtatyana@gmail.com
Россия, Москва; Москва
Список литературы
- Grunwald IQ, Kulikovski J, Reith W, et al. Collateral Automation for Triage in Stroke: Evaluating Automated Scoring of Collaterals in Acute Stroke on Computed Tomography Scans. Cerebrovasc Dis. 2019;47(5–6):217–222. doi: 10.1159/000500076
- Akbarzadeh MA, Sanaie S, Kuchaki Rafsanjani M, et al. Role of imaging in early diagnosis of acute ischemic stroke: a literature review. Egypt J Neurol Psychiatry Neurosurg. 2021;57(1):175. doi: 10.1186/s41983-021-00432-y
- Tan JC, Dillon WP, Liu S, et al. Systematic comparison of perfusion-CT and CT-angiography in acute stroke patients. Ann Neurol. 2007;61(6):533–543. doi: 10.1002/ana.21130
- Maas MB, Lev MH, Ay H, et al. Collateral vessels on CT angiography predict outcome in acute ischemic stroke. Stroke. 2009;40(9):3001–3005. doi: 10.1161/STROKEAHA.109.552513
- Chen Q, Xia T, Zhang M, et al. Radiomics in stroke neuroimaging: Techniques, applications, and challenges. Aging and Disease. 2021;12(1):143–154. doi: 10.14336/AD.2020.0421
- Dolotova D, Arkhipov I, Blagosklonova E, et al. Application of radiomics in vesselness analysis of CT angiography images of stroke patients. Stud Health Technol Inform. 2020;270:33–37. doi: 10.3233/SHTI200117
- Van Griethuysen JJM, Fedorov A, Parmar C, et al. Computational Radiomics System to Decode the Radiographic Phenotype. Cancer Res. 2017;77(21), e104–e107. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-17-0339