Радиомика в дифференциальной диагностике глиобластомы в условиях первичной нейроонковизуализации

Введение. Согласно классификации ВОЗ опухолей ЦНС 2021 г. и практическим рекомендациям по лекарственному лечению первичных опухолей ЦНС 2023 г., определение статуса изоцитратдегидрогеназы (IDH) является начальным этапом молекулярно-генетического тестирования при идентификации патоморфологических форм диффузных глиом взрослых. Однако традиционный диагностический стандарт, подразумевающий исследование биопсийного материала, обладает рядом ограничений, потенциально нивелируемых внедрением в алгоритм интерпретации традиционных магнитно-резонансных (МР) изображений принципов радиомики.

Цель исследования — разработка применимой в условиях первичных диагностических мероприятий радиомической модели прогнозирования IDH-статуса диффузных глиом взрослых.

Материалы и методы. Посредством применения метода машинного обучения Random Forest осуществляли ретроспективный сравнительный статистический анализ радиомических характеристик 46 традиционных МР-исследований головного мозга пациентов с диффузными глиомами взрослых и известным IDH-статусом в зависимости от вида предварительной обработки исходных данных визуализации с использованием полуавтоматизированного инструмента сегментации зон интереса LevelTracing.

Результаты. Установлена наиболее эффективная комбинация инструментов препроцессинга, сегментации и классификации — ScaleIntensity, LevelTracing и Random Forest соответственно. С её помощью верифицирована достоверность 6 выявленных на прошлом этапе исследования радиомических предикторов IDH-статуса, в большинстве являющихся характеристиками текстурной неоднородности зон интереса на воксельном уровне, а также увеличена прогностическая эффективность классификационной модели до AUC = 0.845 ± 0.089 (p < 0.05).

Заключение. Разработана мультипараметрическая предиктивная модель IDH-статуса при диффузных глиомах взрослых на основе рутинных данных МР-визуализации в условиях малой технически разнородной выборки. Сделан вывод о целесообразности использования относительно унифицированных методов предварительной обработки изображений, предполагающих равномерные изменения интенсивности вокселей с сохранной структурной детализацией. Выявленные радиомические характеристики, вероятно, на воксельном уровне иллюстрируют выраженность перифокального вазогенного отёка и феномена внутриопухолевой морфологической гетерогенности. Планируется оценка воспроизводимости полученных результатов на основе аналогичных данных медицинской визуализации из открытых источников, а также разработка методики цветового картирования зон интереса с целью привнесения элемента субъективного визуализационного анализа в процесс интерпретации количественных радиомических данных.