Śledzenie guzów mózgu w głębokim czasie (TRACE)

Pacjenci (dzieci i dorośli) z rozpoznaniem (radiologicznym/histopatologicznym) pierwotnych guzów mózgu zarejestrowani w grupie leczenia chorób neuroonkologicznych w okresie od stycznia 2005 r. do grudnia 2023 r. zostaną poddani badaniom przesiewowym. Oczekuje się, że około 500–600 pacjentów będzie kwalifikować się rocznie na podstawie danych obrazowych (około 500 pacjentów jest poddawanych radioterapii rocznie w naszym ośrodku z dostępnymi danymi tomografii komputerowej na potrzeby planowania radioterapii, a kolejnych 100–200 pacjentów będzie poddawanych badaniom przedoperacyjnym lub pooperacyjnym) ). Oczekuje się, że w powyższym okresie dostępne będą dane od około 10 000 pacjentów, co będzie stanowiło górną granicę wielkości próby w bieżącym badaniu.

Obszar guza pierwotnego (lub jamy i guza resztkowego wskazujący pierwotną lokalizację na potrzeby danych pooperacyjnych) zostanie podzielony na segmenty za pomocą tomografii komputerowej i/lub rezonansu magnetycznego, jeśli będzie to możliwe. Obrzęk okołoguzowy zostanie wykluczony z segmentowanego obszaru. Segmentacja zostanie przeprowadzona ręcznie w początkowej grupie około 200–500 pacjentów. Następnie algorytm uczenia maszynowego, taki jak 3D U-net lub technika oparta na głębokim uczeniu się, zostanie przeszkolony na danych początkowych (i zweryfikowany na kolejnych 100–200 pacjentach w celu oceny dokładności i solidności algorytmu) w celu szybkiego wdrożenia i segmentacji dużego zbiór danych. Po zidentyfikowaniu regionów guza mózgu w całej populacji zostaną wygenerowane mapy gęstości w celu odtworzenia lokalizacji guzów w skali ilościowej w zależności od wieku pacjenta w momencie diagnozy (wiek w latach jako dane ciągłe i dane kategoryczne, tj. grupy wiekowe, np. niemowlęta, dzieci, nastolatki, młodzież. dorośli i starsi). Wygenerowane mapy gęstości zostaną porównane z obszarami obszarów mózgu kręgowców (z ogólnodostępną literaturą) u różnych gatunków pod względem skali geologicznej/jednostek głębokiego czasu, np. w jednostkach 10–50 milionów lat. Podobnie anatomia kości czaszki zostanie wyodrębniona z danych CT i/lub MRI (przy zastosowaniu technik takich jak progi intensywności okna bez potrzeby segmentacji). Pacjenci z większymi wadami czaszki czaszki wynikającymi ze zwiększonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego lub zabiegów chirurgicznych zostaną wykluczeni z analizy antropometrii czaszki (będzie ona jednak dostępna w celu oceny anatomii podstawy czaszki). Wzorce organizacyjne zostaną przeanalizowane przy użyciu modeli uczenia maszynowego i innych modeli statystycznych, takich jak statystyka Bayesa, i porównane z innymi publicznie dostępnymi normalnymi populacjami ludzkimi bez guzów mózgu (dostosowując się do wieku, rasy, w stosownych przypadkach), danymi kopalnymi kręgowców/hominidów, naczelnych innych niż ludzie do rozpoznawania linków. Mapy gęstości i dane antropometryczne zostaną porównane w całej kohorcie pacjentów z guzami mózgu (z badania) podzielonej według czynników takich jak wiek (jak wspomniano wcześniej), lokalizacja guza (np. nadnamiotowy lub podnamiotowy), stopień guza (łagodny vs. . ocena niska vs ocena wysoka). Analiza statystyczna map gęstości i antropometrii zostanie przeprowadzona poprzez udostępnienie zanonimizowanych danych współpracownikom posiadającym wiedzę specjalistyczną w zakresie podobnych badań z Indyjskiego Instytutu Statystycznego (Jednostka Studiów Geologicznych i Interdyscyplinarna Jednostka Badań Statystycznych).