MRI for differential diagnosis of primary extra-axial brain tumors (a review of radiomic studies)

Abstract

Обоснование. Анализ данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) является основным методом для предоперационной дифференциальной диагностики первичных внемозговых опухолей (ПВО). Однако точное разграничение различных ПВО только на основе визуальной оценки данных МРТ может быть затруднена. Радиомика это количественный подход к анализу данных медицинских изображений, позволяющий выявить взаимосвязь данных визуализации с фенотипическими и генотипическими особенностями опухолей. Ранее в ряде аналитических публикаций проводилось обобщение результатов исследований, посвященных дифференциальной диагностике ПВО на основе принципов радиомики. Быстрое накопление новых клинических примеров и увеличение количества исследований по данной проблеме обуславливают необходимость их дальнейшего анализа и систематизации, что и послужило основанием для выполнения настоящей работы. Цель систематизировать существующие данные о возможностях радиомики для дифференциальной диагностики первичных внемозговых опухолей. Материалы и методы. Проведены поиск и анализ публикаций на русском и английском языках за последние пять лет. Поиск осуществлялся в системах PubMed/Medline, Google Scholar и еLibrary. В окончательный анализ включено 19 публикаций касающиеся дифференциальной диагностики первичных внемозговых опухолей в которых были приведены радиомические признаки, использованные для дифференциальной диагностики новообразований. Результаты. Выполнен поиск публикаций, касающихся дифференциальной диагностики ПВО на основе принципов радиомики. После анализа публикаций в обзор было включено 19 исследований. Во всех исследованиях было показано наличие взаимосвязи между радиомическими параметрами (текстурными и гистограммными) и типом опухоли. Эффективность дифференциальной диагностики опухолей радиомическими моделями превосходила эффективность классификации новообразований рентгенологами. Наиболее часто использовались следующие алгоритмы для создания магических моделей классификации опухолей на основе радиомических параметров: метод опорных векторов, логистическая регрессия, случайный лес. Методы опорных векторов и логистической регрессии продемонстрировали лучшие и более стабильные результаты. Заключение. Использование концепции радиомики показывает многообещающие результаты в дифференциальной диагностике первичных внемозговых опухолей. Дальнейшее развитие этого направления требует стандартизации как методов сегментации, так и набора признаков, а также эффективного метода математического моделирования.