Ilościowe badania przesiewowe w kierunku raka płuc

Celem tego projektu jest walidacja ilościowej oceny struktury płuc za pomocą oprogramowania do automatycznej analizy (VIDA) do zastosowania w niskodawkowej tomografii komputerowej (LDCT) uzyskanej w badaniach przesiewowych w kierunku raka płuc. Obecnie oprogramowanie działa na danych CT z dawką standardową. Ponadto planuje się włączenie algorytmów do oprogramowania w celu oceny wszelkich zidentyfikowanych zmian w płucach.

Klinika Badań Przesiewowych w kierunku Raka Płuc to nowy program, w ramach którego badana jest grupa pacjentów spełniających z góry określone kryteria, określone przez program, w kierunku raka płuc. W tej chwili świadczeniodawcy podstawowej opieki zdrowotnej w ramach sieci UIowa mają możliwość złożenia zamówienia na ten proces przesiewowy dla swoich pacjentów. Mamy nadzieję, że w przyszłości program ten zostanie rozszerzony na dowolnego dostawcę podstawowej opieki zdrowotnej. Personel kliniki przegląda historię medyczną pacjentów, aby określić, czy spełniają oni kryteria kliniki.

W ramach tego badania zespół badawczy poprosi pacjentów przyjętych do kliniki badań przesiewowych w kierunku raka płuc na Uniwersytecie Iowa o poddanie się dodatkowemu tomografii komputerowej z dawką standardową podczas tej samej wizyty (w celu porównania/walidacji działania oprogramowania). W przypadku osób, które wyrażą zgodę na udział, zespół badawczy poprosi również o zebranie danych i tomografii komputerowej, które zostały również zebrane podczas ich wizyty w ramach klinicznego badania przesiewowego w kierunku raka płuc. W przypadku tej grupy zespół badawczy poprosi również o zebranie całej dokumentacji medycznej związanej z guzkami wykrytymi podczas tej wizyty przesiewowej w kierunku raka płuc.

Zespół badawczy proponuje przetestowanie wydajności istniejących narzędzi analizy obrazu firmy VIDA do oceny przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP) w zastosowaniu do danych LDCT uzyskanych w badaniach przesiewowych w kierunku raka płuc. Zespół badawczy opracuje również nowe funkcje oceny guzków płucnych, aby w szczególności odpowiedzieć na potrzeby kliniczne w populacji pacjentów z rakiem płuca z grupy ryzyka.

Aby przeprowadzić tę pracę, zespół badawczy proponuje dwa konkretne cele:

1. Zweryfikuj wskaźniki ilościowej tomografii komputerowej (QCT) VIDA dla POChP i rozedmy płuc, wykorzystując kohortę przesiewową LDCT raka płuc w porównaniu ze standardowym protokołem skanowania ilościowej tomografii komputerowej wysokiej rozdzielczości (HRCT). We współpracy między University of Iowa i VIDA zespół badawczy ustanowi ściśle kontrolowany protokół gromadzenia danych CT w naszym lokalnym programie badań przesiewowych w kierunku raka płuc. Zebrane dane będą obejmować rekonstrukcje cienkowarstwowe i iteracyjne, instruktaż oddechu w celu osiągnięcia docelowych poziomów napełnienia płuc u pacjentów oraz gromadzenie danych HRCT w subkohorcie. Analiza VIDA zostanie udoskonalona, ​​a odpowiednie ustawienie rekonstrukcji zostanie zidentyfikowane, tak aby dane wyjściowe z danych LDCT były skorelowane z wynikami HRCT (obecny standard).
2. Ukończ i udoskonal opracowanie nowatorskiego algorytmu segmentacji guzków płuc firmy VIDA dla guzków litych i niestałych przy użyciu znormalizowanego protokołu badań przesiewowych LDCT raka płuc. Zautomatyzowana segmentacja guzków w tomografii komputerowej jest trudna ze względu na niejednoznaczność granic z sąsiednimi strukturami (takimi jak naczynia i opłucna), słaby kontrast graniczny bardziej subtelnych guzków oraz szum związany z LDCT. Zespół badawczy opracuje nowatorską metodę, która solidnie segmentuje zmiany płucne, umożliwiając wzajemną interakcję między guzkami i otaczającymi strukturami, prowadząc do bardzo dokładnej segmentacji przy mniejszej liczbie ręcznych działań korygujących w przepływie pracy masowych badań przesiewowych w kierunku raka płuc.