Kvantitatiivinen keuhkosyövän seulonta

Tämän projektin tarkoituksena on validoida kvantitatiivinen keuhkojen rakenteen arviointi automatisoidulla analyysiohjelmistolla (VIDA) käytettäväksi keuhkosyövän seulontaa varten hankitussa pieniannoksisessa tietokonetomografiassa (LDCT). Tällä hetkellä ohjelmisto toimii vakioannoksen CT-tiedoilla. Lisäksi ohjelmistoon on tarkoitus sisällyttää algoritmeja havaittujen keuhkovaurioiden arvioimiseksi.

Lung Cancer Screening Clinic on uusi ohjelma, joka seuloa potilasryhmää, joka täyttää ohjelman asettamat ennalta määritetyt kriteerit keuhkosyövän varalta. Tällä hetkellä UIowa-verkoston perusterveydenhuollon tarjoajilla on mahdollisuus tilata tätä seulontaprosessia potilailleen. Toiveena on laajentaa tämä ohjelma kaikille perusterveydenhuollon tarjoajille tulevaisuudessa. Klinikan henkilökunta tarkastelee potilaiden aiempaa sairaushistoriaa selvittääkseen, täyttävätkö he klinikan kriteerit.

Tätä tutkimusta varten tutkimusryhmä pyytää Iowan yliopiston keuhkosyövän seulontaklinikalla nähtyjä potilaita suorittamaan ylimääräisen vakioannoksen CT-skannauksen saman käynnin aikana (ohjelmiston suorituskyvyn vertailua/validointia varten). Niiltä koehenkilöiltä, ​​jotka suostuvat osallistumaan, tutkimusryhmä pyytää myös keräämään tiedot ja CT-kuvat, jotka kerättiin myös heidän kliinistä keuhkosyövän seulontakäyntiä varten. Tämän ryhmän osalta tutkimusryhmä pyytää myös keräämään kaikki potilastiedot, jotka liittyvät tällä keuhkosyövän seulontakäynnillä löydettyihin kyhmyihin.

Tutkimusryhmä ehdottaa VIDA:n olemassa olevien kuva-analyysityökalujen suorituskyvyn testaamista kroonisen obstruktiivisen keuhkosairauden (COPD) arvioimiseksi, kun niitä sovelletaan keuhkosyövän seulonnassa saatuihin LDCT-tietoihin. Tutkimusryhmä kehittää myös uusia keuhkojen kyhmyjen arviointitoimintoja vastaamaan erityisesti riskialttiiden keuhkosyöpäpotilaiden kliinisiin tarpeisiin.

Työn suorittamiseksi tutkimusryhmä ehdottaa kahta erityistä tavoitetta:

1. Vahvista VIDA:n kvantitatiivinen tietokonetomografia (QCT) keuhkoahtaumatautia ja emfyseemaa varten käyttämällä keuhkosyövän LDCT-seulontakohorttia verrattuna tavanomaiseen kvantitatiiviseen korkearesoluutioiseen tietokonetomografian (HRCT) skannausprotokollaan. Iowan yliopiston ja VIDA:n yhteistyöllä tutkimusryhmä perustaa tiukasti kontrolloidun CT-tiedonkeruuprotokollan paikallisessa keuhkosyövän seulontaohjelmassamme. Kerätyt tiedot sisältävät ohuita ja iteratiivisia rekonstruktioita, hengitysvalmennusta potilaiden keuhkojen inflaatiotason saavuttamiseksi ja HRCT-tietojen keruuta alakohortissa. VIDA-analyysiä tarkennetaan ja sopiva rekonstruktioasetus tunnistetaan siten, että LDCT-tietojen lähdöt korreloivat HRCT- (nykyinen standardi) -lähtöjen kanssa.
2. VIDA:n uuden keuhkokyhmyjen segmentointialgoritmin kehittäminen kiinteille ja ei-kiinteille kyhmyille on täydellinen ja jalostettu käyttämällä standardoitua keuhkosyövän LDCT-seulontaprotokollaa. Automaattinen kyhmysegmentointi TT-skannauksissa on haastavaa, koska naapurirakenteiden (kuten verisuonet ja keuhkopussin) rajat ovat epäselviä, hienovaraisempien kyhmyjen rajakontrasti on heikko ja LDCT:hen liittyvä melu. Tutkimusryhmä kehittää uuden menetelmän, joka segmentoi keuhkovauriot vankasti sallimalla kyhmyjen ja ympäröivien rakenteiden keskinäisen vuorovaikutuksen, mikä johtaa erittäin tarkkaan segmentointiin, jossa on vähemmän manuaalisia korjaavia toimenpiteitä suuren volyymin keuhkosyövän seulonnan työnkulkuun.