Digitalna analiza slike endoskopskog ultrazvuka je od pomoći u dijagnosticiranju želučanih tumora mczcnhimnog

Digitalna analiza slike endoskopskog ultrazvuka je od pomoći u dijagnosticiranju želučanog mczcnhimnog tumora pregled apstraktne pregled Pozadina pregled Endoskopski ultrazvuk (EUS) je vrijedan alat za snimanje za procjenu subepitelne lezije u želucu. Međutim, postoji nekoliko studija o razlici između gastrointestinalnih strome tumora (GIST) i benigna mezenhimalnih tumora, kao što su uterusa ili švanom, uz korištenje EUS. Osim toga, postoje ograničenja u analizi obilježja takvih tumora zbog lošeg sporazuma među promatračima kao rezultat subjektivne interpretacije EUS slika. Stoga je cilj ovog istraživanja bio je procijeniti ulogu digitalne analize slike u razlikovanju obilježja GIST od onih benignih tumora mezenhimalnim na EUS.
Metode pregled smo upisali 65 bolesnika s patohistološki dokazano želučane Gist, leiomioma ili švanom na kirurški reseciranih uzorcima koji su bili podvrgnuti EUS ispit na našoj endoskopske jedinice od siječnja 2007. do rujna 2010. Nakon standardizacije EUS slike, svjetlinu vrijednosti uključujući i srednje vrijednosti (T srednja), koji ukazuju na echogenicity, a standardna devijacija (T SD), što ukazuje na heterogenost, u tumorima su analizirani pregled Rezultati pregled je T znači i T SD bila je značajno viša u GIST nego u uterusa i švanom (p. < 0.001 ). Međutim, nije bilo značajne razlike u T znači ili T SD između dobroćudnih i zloćudnih GIST. Osjetljivost i specifičnost su gotovo optimizirana za razlikovanje GIST iz uterusa ili švanom kad su kritične vrijednosti T znači i T SD bile 65 i 75, respektivno. Prisutnost najmanje 1 od ova 2 nalaza u određenom tumor rezultirao je osjetljivost 94%, specifičnost 80%, pozitivnu prediktivnu vrijednost od 94%, negativna prediktivna vrijednost 80%, a točnost 90,8% za predviđanje suština.
Zaključci pregled analiza Digitalne slike daje objektivne informacije o EUS slike; na taj način, to može biti koristan u dijagnosticiranju želučanih tumora mczcnhimnog.
Ključne riječi
Želudac Endoskopska ultrazvuk mczcnhimnog tumor sliku analiza Pozadina pregled mczcnhimnog tumor želuca obično je otkrivena slučajno tijekom endoskopskog za nepovezane stanju, te je istaknuo kao tvrtka, viri sup lezija; Međutim, veći tumori ponekad može izazvati krvarenje [1]. Patohistološki, većina tih tumora u cijelosti ili djelomično sastoje od vretenastih stanica i prikazati glatkih mišića ili živaca za omatanje diferencijaciju. Većina želučanih tumora mezenhimalne su gastrointestinalnih stromalnih tumora (GIST) izvedeni iz intersticijskih stanica Cajal [1-3]. GIST ima rizik recidiva metastatskog, posebno u peritoneum i jetri i nakon operacije za lokalizirane bolesti [4, 5]. Stoga, svi GIST smatraju se potencijalno maligni može zahtijevati resekcija, čak i male intramuralnih lezije želuca [5, 6].
U praksi, diferencijaciju GIST benignih želučane mezenhimalnih tumora, kao što su uterusa i švanom, bitno za učinkovito kliničkog menadžmenta. Endoskopska ultrazvuk (EUS) je vrijedan alat za snimanje za procjenu mczcnhimnog tumora jer omogućava demonstraciju hipoehogene mase koja je u dodiru s četvrtog hipoehogene sloja normalne crijevne stijenke [7-9]. Unatoč toj činjenici, postoji nekoliko studija o razlikovanju GIST i benignih tumora mezenhimalnim uz korištenje EUS [9, 10]. Osim toga, postoje ograničenja u analizi obilježja takvih tumora zbog lošeg sporazuma među promatračima kao rezultat subjektivne interpretacije EUS slike [11, 12].
Digitalne slike se sastoje od piksela (Slika elemenata), koje su osnovni elementi koji sačinjavaju 2-dimenzionalnu sliku. U digitalnom analizom slike, distribucija i prostorna varijacija piksela se izračunava koristeći analize teksture kako bi izvukli korisne podatke. Nedavno je korisnost digitalne analize slike u razlikovanju benignih od malignih sup lezija na EUS je prijavljen [13]. Stoga je cilj ovog istraživanja bio je procijeniti ulogu digitalne analize slike u razlikovanju obilježja GIST od onih benignih tumora mezenhimalnim na EUS.
Metode pregled tema
medicinske evidencije svih bolesnika s patohistološki dokazano želučane Gist, leiomioma ili švanom na kirurški reseciranih uzorcima koji su bili podvrgnuti EUS ispit na našoj endoskopske jedinice od siječnja 2007. do rujna 2010. retrospektivno su pregledani. upisani smo 65 bolesnika (27 muškaraca i 38 žena) s prosječnom dobi od 55 godina (raspon 28-81 godina), od čega je 50 imao Gist, 6 leiomioma i 9 švanom. Ova studija je pregledan i odobren od strane Institutional Review Board, na Pusan ​​National University Hospital.
Histopatoloških pregled Tumori su patohistološki se pokazao želučanih tumora mezenhimalne i klasificirani su imunohistokemijski kao uterusa, švanom ili GIST [3]. Leiomioma definiran je kao desmin-pozitivne i c-kit (CD117) -negativno tumora, švanom kao S-100-pozitivne i c-kit-negativnih tumora, a GIST kao c-kit-pozitivnih tumora. GIST su podijeljeni u 4 skupine, u skladu s izvješćem konsenzus sastanku u National Institutes of Health [6]
endoskopska ultrasonografija pregled EUS provedena je pomoću radijalnog skeniranjem ultrazvučni endoskop (GF-UM2000,. Olympus, Tokyo, Japan) na 7,5 MHz, a svi ispiti su provedeni uz intravensku svjesnom umirenje (midazolama sa ili bez meperidine). Tumor je skeniran nakon punjenja želuca s 400-600 ml odzračene vode. Najmanje 10 i dalje EUS slike dobivene su za svaku leziju, a ove slike su spremljene u digitalnom obliku u sustavu Windows bitmap format. Pregled EUS slike su pregledani od strane jednog iskusnog endosonographer (G.H.K.) koji je zadržao slijep za konačnu dijagnozu. Samo jednom još EUS sliku od najkvalitetnijih izabran je za svaku leziju za daljnje digitalne analize slike, koja je izvedena na standardnom stolnom računalu. Pregled, analiza digitalnih slika pregled EUS može prikazati različite karakteristike slike u skladu sa različitim kontrastima vrijeme pravi ispit. Kako bi se smanjilo tih razlika, proces standardizacije je izvedena pomoću vrijednosti svjetloće za gluhoj centar i vanjski hyperechoic ruba opsega EUS, koji imaju najmanje varijabilnost. Slika 1 prikazuje postupak standardizacije korišten u ovom istraživanju. Slika 1 prikazuje dijagram koji prikazuje proces standardizacije EUS sliku. pregled revizija Slika s histograma izglađivanje Također je potrebno da se dobije bolji kontrast jer je izvorni EUS slika može biti iskrivljena svjetlinom histogramu te stoga ne mogu biti korisni za analizu područje tumora. Zatim, primjenjuje se od ruba povezivanja metoda za sve rubnih piksela ponavljajući kako bi se proizvoditi prednost. Edge povezivanje povezani i bilježi sve vrijednosti, zadovoljavajući formule (1) u 3 × 3 područje na trenutnu piksela. ∇ pregled G pregled x pregled pregled y pregled - pregled ∇ pregled G pregled x pregled 'pregled pregled y pregled ' pregled ≤ pregled Th
(1) prag (Th
) formule (1) je postavljen na 130 ° C, na temelju preliminarnog ispitivanja (podaci nisu prikazani). Zatim, gluha središte opsega EUS je ekstrahiran kao objekt s piksela visoke gustoće nakon primjene Binarization, označavanje s Grassfire algoritma, te uklanjanje buke pomoću morfološku informacije. Vanjski rub hyperechoic opsega ekstrahira kao površina koja je jače od susjednih piksela, kako je prikazano na slici 2. Slika 2 Extraction proces gluhoj centra i vanjskog hyperechoic ruba opsega EUS. (A) Siva slika. (B) metoda za glatku. (C) Edge povezivanja metoda. (D) Binarization. (E) Označavanje s Grassfire algoritam. (F) uklanjanje buke pomoću morfološku informacije. (G) Vađenje gluhoj centru opsega. . (H) Vađenje vanjskog hyperechoic ruba opsega
Konačno formula (2) primijenjen je dovršiti proces standardizacije: StandardGray
= pregled 255 pregled - pregled RimGray pregled × pregled 1 pregled + pregled 255 pregled - pregled RimGray pregled CenterGray pregled Ako pregled CenterGray pregled < pregled, X pregled, < pregled StandardGray pregled pregled, onda pregled X pregled = pregled StandardGray pregled StandardGray pregled - pregled CenterGray pregled ×
X
-
StandardGray pregled Inače
Ako pregled StandardGray pregled < pregled, X pregled, < pregled EdgeGray pregled , pregled zatim pregled X pregled, = pregled StandardGray pregled + pregled 255 pregled - pregled StandardGray pregled RimGray
- pregled StandardGray pregled × pregled X pregled, - pregled StandardGray pregled (2), gdje CenterGray i RimGray označavaju vrijednosti svjetline gluha centar i vanjski hyperechoic rub djelokruga, odnosno, dok StandardGray označava vrijednost svjetline razlikovati gluhoj centar iz vanjskog hyperechoic ruba.
od standardiziranih slike, područje interesa (ROI) je izabran od strane iskusnog endosonographer (GHK) za analizu tumora. Navedena metoda pruža osvjetljenje informacije, uključujući minimalne, maksimalne, srednje (T srednja), standardna devijacija (T SD), medijan i interquartile vrijednosti (slika 3). Slika 3 Primjer digitalne analize slike. Od standardizirane slike, područje interesa (ROI) je izabran od strane iskusnog endosonographer za analizu tumora. Konačni rezultati za ROI izraženi su u donjem histogramu. Srednja (Tmean) i standardna devijacija (TSD) vrijednosti svjetline su 81,53 i 180,50, respektivno.
Statistička analiza pregled su svi podaci izraženi kao srednja vrijednost ± SD. Razlika u T znači i T SD među 3 skupine (GIST, liomioma i švanom) procijenjen je jednosmjerne analize varijance (ANOVA). Prijemnik operativni karakteristične (ROC) krivulja je primijenjen kako bi pronašli najbolje osjetljivosti i specifičnosti odrezane vrijednosti T znači i T SD za razlikovanje GIST iz uterusa ili švanom. Izračun osjetljivost, specifičnost, pozitivne i negativne prediktivne vrijednosti i točnosti razlikovanje GIST iz uterusa ili švanom također je izvršena. P-vrijednost 0.05 se smatra statistički signifikantnim. Statistički izračuni su provedena pomoću SPSS verzija 12.0 za Windows softver (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Pregled Rezultati
U svim EUS slike, T znači i T SD uspješno su izračunate nakon post-standardizirane analize slike. T Mislim, što je indikativno echogenicity, bila je značajno viša u GIST nego u uterusa i švanom (82,8 ± 22,5, 39,8 ± 18,9, i 47.0 ± 12,0, odnosno; p < 0,001) (Tablica 1). Osim toga, T SD, što je indikativno heterogenosti, također značajno viši u GIST nego kod uterusa i švanom (83,5 ± 14,4, 54,3 ± 21,7 i 58,3 ± 17,5, istim redom; p < 0,001). Međutim, nije bilo značajne razlike u T znači ili T SD između uterusa i schwannoma.Table 1. srednje (T srednje) i standardne devijacije (SD) T vrijednosti svjetline nakon digitalne analize slike želučanog mesenchvmal tumori prema patohistološku dijagnozu pregled
Gist (n = 50)
lejomiom (n = 6)
švanom (n = 9)
(p -vrijednost) *
Tmean (srednja vrijednost ± SD) pregled, 82,8 ± 22,5 pregled 39,8 ± 18,9 pregled 47,0 ± 12,0 pregled 0.000
T † pregled pregled b pregled b pregled TSD (srednja vrijednost ± SD) pregled, 83,5 ± 14,4 pregled 54,3 ± 21,7 pregled 58,3 ± 17,5 pregled 0.000
T † pregled pregled b
b pregled GIST
gastrointestinalnog tumora strome. pregled * Statistička značajnost testirana je pomoću jednosmjerne analize varijance. pregled † ista slova ukazuju na ne-značajnu razliku između skupina pomoću Tukey je višestruke usporedbe . pregled Kada GIST su svrstane u benigne ili maligne skupine prema histološku klasifikaciju rizika, 31 slučaja su grupirani kao benigni GIST (vrlo nizak rizik, 7 slučajeva; nizak rizik, 24 slučajeva) i 14 slučajeva malignog GIST (srednji rizik, u 10, s visokim rizikom, 4 predmeta). Nije bilo razlika u T znači ili T SD između benignih i malignih GIST (88,2 ± 21,7 vs 82,1 ± 23,0, p = 0,395; 86,9 ± 12,2 vs 83,3 ± 13,1, p = 0.373, respektivno). krivulja pregled ROC je stvoren kako prepoznati najbolje osjetljivosti i specifičnosti odrezane vrijednosti T znači i T SD za razlikovanje GIST iz uterusa ili švanom (Slika 4). Osjetljivost i specifičnost su gotovo optimizirana kad su kritične vrijednosti T znači i T SD bile 65 i 75, respektivno. Tablica 2 prikazuje vrijednosti T srednje ≥ 65 i T SD ≥ 75 za predviđanje suština. Prisutnost najmanje 1 od ova 2 nalaza u određenom tumor rezultirao je osjetljivost 94%, specifičnost 80%, pozitivnu prediktivnu vrijednost od 94%, negativna prediktivna vrijednost 80%, a točnost 90,8% za predviđanje suština. Slika 4 prijemnik karakteristične (ROC) krivulja za razlikovanje tumora gastrointestinalne strome (GIST) od ne-suština mezenhimalnih tumora. ROC krivulje od (A) srednje vrijednosti (Tmean) i (B) standardna devijacija (TSD) od sjaja vrijednosti koje se razlikuju GIST iz ne-GIST mezenhimalnih tumora u želucu. pregled Tablica 2. Osjetljivost, specifičnost, pozitivna i negativna prediktivna vrijednosti i točnost srednje (T srednja) i standardna devijacija (T SD) od sjaja vrijednosti koje se razlikuju tumora gastrointestinalne strome (GIST) od ne-GIST mezenhimalnih tumora u želucu pregled Predviđanje suština
Osjetljivost,% (95% CI)
Specifičnost,% (95% CI)
PPV% (95% CI)
NPV,% (95% CI)
pregled Točnost,% (95% CI)
Tmean ≥ 65 pregled 86,0 (72,6-93,7) pregled, 93,3 (66,0-99,7) pregled, 97,7 (86,5-99,9) pregled 66,7 (66,7-43,1) pregled, 87,7 (76,6-94,2)
TSD ≥ 75 pregled 90.0 (77,4-96,2)
80.0 (51.4-94.7)
93,8 (81,8-98,4 )
70.6 (44.0-88.6)
87.7 (76.6-94.2) pregled od gore 2 značajke pregled ≥ 1 pregled 94.0 (82.5-98.4) pregled, 80,0 (51,4-94,7) pregled 94,0 (82,5-98,4)
80.0 (51.4-94.7)
90.8 (80.3-96.2)
Oba pregled 82.0 (68.1-91.0)
93.3 (66.0-99.7)
97,6 (86,0-99,9)
61,0 (38,8-79,5) pregled, 84,6 (73,1-91,2)
PPV pregled pozitivnu prediktivnu vrijednost, NPN pregled negativna prediktivna vrijednost, ci pregled povjerenje . Vremenska učestalost pregled Rasprava pregled U našem prethodnom istraživanju, istražili smo značajke koje bi mogle razlikovati GIST iz uterusa na EUS; heterogenost, hiperehogenost mjesta, marginalni halo, a više echogenicity u usporedbi s okolnim mišićima sloja su korisne za predviđanje GIST [9]. Međutim, presuda od tih nalaza na EUS slika je subjektivno; to može dovesti do lošeg dogovora među promatračima [11, 12]. Da bi riješili problem ograničenja, pokušali smo izvući više objektivnih nalaza iz EUS slike.
EUS slika se sastoji od piksela, a njegov odjek gustoća je izražena u svjetlini vrijednosti od 0 (crno) do 255 (bijelo). Analiza svjetline je, u principu, metoda za procjenu razine echogenicity (izraženo kao T srednja) i stupanj homogenosti (izraženo kao T SD). Osim toga, EUS slike mogu prikazivati ​​različite karakteristike u skladu s različitim kontrastima koji se koriste za vrijeme pregleda. Stoga, kako bi se smanjila te razlike, odabrali smo svjetline gluhoj centar i vanjski hyperechoic ruba opsega EUS, koji imaju najmanje varijabilnost, ali i standardizirani na EUS slike.
Nakon post-standardizirane analize slike, i T znači i T SD bila je značajno viša u GIST nego u uterusa i švanom. Ovi rezultati su u skladu s onima iz prijašnjih studija koje su prijavili višoj echogenicity u usporedbi s okolnim mišićima sloja i heterogenost je koristan u dijagnosticiranju GIST [9, 10, 14]. Drugim riječima, mi vjerujemo da je pogodan za izražavanje neke EUS nalaz kao objektivne vrijednosti nakon digitalne analize slike. Pregled Prema ROC krivulje, vrijednosti T znači i T SD pokazuje najbolje osjetljivost i specifičnost za GIST su 65 i 75, respektivno. Ako bilo koji T znači ≥ 65 ili T SD ≥ 75 bio prisutan, osjetljivost i specifičnost za predviđanje suština bila 94% i 80%, respektivno, u skladu s našim prethodnim rezultatima [9]. Pregled, Next, pokušali smo razlikovati benigne i maligne GIST na temelju analize slike nakon dijeljenjem GIST u 2 skupine (benigne ili maligne) prema histološku klasifikaciju rizika. No, otkrili smo da nema razlike u T znači ili T SD između dobroćudnih i zloćudnih GIST. Prethodne studije pokazale su da velike veličine, exogastric rast, ulceracije, cističnih promjena, hiperehogenost žarišta i nepravilnosti u margin korist dijagnozom malignog gastrointestinalnog mczcnhimnog tumora [7, 8, 15, 16]. U našem prethodnom izvješću, samo veličina bila samostalna prediktor na multivarijatne logističke regresije [9] analizu. Dakle, još uvijek postoji ograničenje u predviđanju maligni potencijal GIST s uporabom analize slike.
Ova studija ima nekoliko ograničenja. Prvo, to je retrospektivna studija koja usporedbi EUS ima između GIST i benignih tumora mezenhimalnim pomoću analiza digitalnih slika. Dakle, tu bi moglo biti pristranosti kada retroaktivno pregledom EUS slike. Tijekom pregleda EUS, dobili smo najmanje 10 endosonographic slike određuju osobine želučanih tumora mezenhimske; nadali smo to bi se nadoknadila, do neke mjere, za ograničenje to što retrospektivna studija. Drugo, iako su provedena EUS preglede, pacijenti su bili odabrani za operacije u skladu s kliničkim mišljenja i odluke liječnika. Treće, broj pacijenata s uterusa ili švanom uključenih u ove studije je bio mali, u odnosu na broj onih s GIST. Ovo ograničenje može biti zbog činjenice da je najčešći mezenhimalnih tumora želuca se GIST te da su ostali tumori, kao što uterusa ili švanom, rijetko se susreću u klinikama. Na kraju, iako smo analizirali samo EUS slike dobivene na 7,5 MHz kako bi se smanjile razlike između slike koje bi mogle biti posljedica različitih frekvencija, pravi postavkama EUS, poput dobitka i kontrasta, su različiti u svakom slučaju, što je ograničenje svojstveno retrospektivna studija. Mi ni pokušati standardizirati EUS slike na temelju svjetline vrijednosti gluhoj centra i vanjsku hyperechoic ruba opsega. Međutim, ovaj pokušaj da se standardizirati EUS slika neće u potpunosti prevladati ograničenja retrospektivnih istraživanja. Prema tome, prospektivne studije će biti potrebno da se koriste iste uvjete postavke kao što su frekvencije, dobitak, i kontrast.
Želudac mezenhimalne tumor često asimptomatski, a obično je otkrivena slučajno tijekom gornjeg probavnog endoskopije za nepovezanih stanja. Glavni problem u asimptomatskih bolesnika kako bi se utvrdilo da li je tumor ima maligni potencijal. Zbog GIST imaju maligni potencijal, želučanih tumora mezenhimalne ne treba zanemariti, čak i ako su mali, ako EUS karakteristike upućuju GIST. Dakle, ako je digitalna analiza slike sugerira veliku mogućnost GIST, bilo bi bolje da pokušaju dobivanja tkiva (poput EUS-guided fine igle aspiracija ili biopsija) ili resekciju tumora (poput endoskopskih ili kirurški resekcija). . Nadalje velike prospektivne studije su dužni potvrditi svoje rezultate analize EUS slike želučanih tumora mezenhimalnim pregled Zaključak
U zaključku, digitalna analiza slike daje objektivne informacije o EUS slike; Tako, može biti koristan u dijagnosticiranju želučanih tumora mezenhimskog. Rezultati analize EUS slike, kao što je T znači ≥ 65 ili T SD ≥ 75, može pomoći razlikovati suštinu iz uterusa ili švanom.
Pristanak
Pismeni informirani pristanak dobiven je od pacijenta za objavljivanje ovog izvještaja i popratne slike. pregled Bilješke
Gwang Ha Kim Kwang Baek Kim doprinijeli jednako na taj posao. pregled deklaracija
priznanja pregled Ova studija je podržan od strane grant od Nacionalni R &. D program za kontrolu raka, Ministarstvo zdravstva, socijalne skrbi i obitelji, Republika Koreja (0920050)
autora na originalni podnio datoteke za slike
Ispod su linkovi na autora izvornika podnosi datoteka za slike. Izvorna datoteka za Slika 1 12876_2013_1039_MOESM2_ESM.tif autorskim 12876_2013_1039_MOESM1_ESM.tif autora izvorne datoteke za sliku 2 12876_2013_1039_MOESM3_ESM.tif autorskim izvorne datoteke na Slici 3 12876_2013_1039_MOESM4_ESM.tif autorskim izvorne datoteke za Slika 4 izvorne datoteke 12876_2013_1039_MOESM5_ESM.tiff pisaca za lik 5 U konkurenciji interes pregled autori izjavljuju da nemaju suprotstavljenih interesa
autori doprinosa
koncept studija i dizajn - GHK, GBK i DYP. Stjecanje uzoraka - GHK, DYP i HKJ; Analiza i interpretacija podataka - GHK, SHL, TYJ i DHK; Izrada rukopisa - GHK i DYP; Statistička analiza - GHK i plin; Dobiva se financirati - DYP; Co-glavni autor i nadzor studija - GAS. Svi autori pročitali i odobrili konačnu rukopis. Pregled

• Slučaj T-staničnog limfoma enteropatija povezane (tip I) koji nastanu u želucu bez vatrostalne celijakije disease
• Usporedba karakteristika pacijenata, prognoze, mogućnosti liječenja i preživljavanja prema dobnoj skupini karcinoma želuca patients