不同設(shè)備不同掃描參數(shù)對影像組學(xué)特征可再現(xiàn)性影響分析

張白霖，戴振暉，朱琳，楊耕，朱遠(yuǎn)湖，招什武，蔡春雅，李飛，王學(xué)濤

前言

臨床放射圖像的計算機(jī)輔助分析提供了針對個性化醫(yī)療的大規(guī)模數(shù)據(jù)分析方法［1-2］，比如通過分析整個腫瘤的圖像而不是選擇性獲取樣本活檢來推斷腫瘤表型。在表型變異性會影響臨床結(jié)果的前提下［3］，醫(yī)學(xué)成像提供了一種有效且無創(chuàng)的方法來確定預(yù)后。這種方法具有巨大的潛力，可以被用來支持個性化臨床決策［4］。對基于圖像的標(biāo)記（即放射影像組學(xué)）的研究表明，醫(yī)學(xué)斷層影像中蘊藏著相比于人眼可見更多的預(yù)后信息［4-8］。為了推廣應(yīng)用于臨床，首先需要在模體中測試特征可再現(xiàn)性，然后再在不同環(huán)境和多個獨立機(jī)構(gòu)中基于患者來驗證模型［5-13］。

研究表明特征重現(xiàn)性可能受圖像采集參數(shù)差異的影響，如切片厚度和重建算法［14-17］。由于臨床圖像采集參數(shù)是不同醫(yī)院之間圖像差異的主要來源之一，類似診斷影像的質(zhì)量保證（Quality Assurance,QA）可以使用模體來測試和比較影像組學(xué)特征。假設(shè)簡單模體中已經(jīng)不穩(wěn)定的特征，不可能在更嚴(yán)格的條件下變得穩(wěn)定。

本研究中，筆者選取3臺不同型號的計算機(jī)斷層掃描設(shè)備CT 對簡單模體進(jìn)行掃描成像。分析了部分掃描參數(shù)對影像組學(xué)特征的影響。之所以選擇CT，因為這個圖像模態(tài)更加普及，具有完善的校準(zhǔn)、質(zhì)量保證和日常維護(hù)，并且是用于放射治療的主要成像模態(tài)。

1 材料與方法

1.1 模體A

COPDGene Phantom II（Phantom Laboratory，Greenwich,NY,USA）是一種被定量圖像生物標(biāo)志物聯(lián)盟技術(shù)委員會推薦用于臨床試驗的胸部CT 模體。……