Misura Size Polipo alla colonscopia virtuale …

Misura Size Polipo alla colonscopia virtuale ...

Astratto

dimensioni polipo è un biomarker critico per la gestione clinica. polipi più grandi hanno una maggiore probabilità di essere o di diventare un adenocarcinoma. Per bilanciare il tasso di riferimento per polipectomia contro il rischio di lasciare potenziali tumori in situ, dimensioni di 6 e 10 mm sono sempre più discussa come soglie critiche per il processo decisionale clinico (polipectomia immediato contro la sorveglianza dei polipi) e sono stati incorporati nel consenso colonscopia virtuale reporting e Data System (C-RADS). misurazione della dimensione Polipo alla colonscopia ottica, l’esame patologico, e tomografia computerizzata colonography (CT) è stata ampiamente studiata, ma la precisione, l’accuratezza e dimensioni relative segnalati sono stati molto variabile. Taglie misurati a colonscopia virtuale tendono a trovarsi tra quelli misurati a colonscopia ottica e la valutazione patologica. Le misure di formato sono soggetti a una varietà di fonti di errore associato acquisizione delle immagini, la visualizzazione e l’interpretazione, quali media volume parziale, due contro display tridimensionale, e la variabilità osservatore. Questa review riassume le attuali migliori pratiche per la misurazione dimensioni polipo, descrive il ruolo del software di misura dimensioni automatizzato, illustra come gestire le incertezze di misura, e identifica le aree che necessitano di ulteriori ricerche.

introduzione

La dimensione di un polipo del colon è un biomarker che correla con il suo rischio di neoplasie e guida la sua gestione clinica (1). Il rischio di malignità aumenta con l’aumento delle dimensioni dei polipi (2).

Dato questo ruolo centrale della dimensione polipo come biomarker, la precisione e l’accuratezza della misurazione polipo è una questione importante. Opportunamente, misura di formato polipo ha subito intenso studio in letteratura CT colonography negli ultimi anni. Lo scopo di questo articolo è quello di rivedere lo stato delle conoscenze sulla misurazione delle dimensioni polipo, per riassumere quello che già sappiamo e quello che abbiamo bisogno di sapere, per evitare la ripetizione di lavoro già svolto, e per facilitare concentrarsi su ciò che è necessario.

Tipi di polipi e la loro probabilità a diverse soglie dimensionali

Secondo la teoria adenoma-carcinoma, polipi adenomatosi sono i precursori della maggior parte dei tumori colorettali (2, 6). Nella Nazionale Polipo studio, di 5066 polipi rimosse al 2362 pazienti, il 66,5% erano adenomatosa, 11,2% erano iperplastici, e il 22,3% erano altri tipi (normale mucosa del colon, polipi infiammatori o giovanili, o altri soggetti meno comuni) (7). Le prove indicano che adenomi più grandi e adenomi con esame istologico dei villi mettere i pazienti a maggior rischio di sviluppare il cancro (7, 8). Per esempio, in una coorte di 1618 pazienti osservati per una media di 14 anni per paziente seguenti sigmoidoscopia, il cancro del colon sviluppata nel 3,7% dei pazienti con un adenoma rectosigmoid all’inizio dello studio che era tubulovillous, villi, o 1 cm o più grandi (9) . In confronto, il cancro del colon sviluppato solo nel 0,5% dei pazienti con solo piccoli adenomi tubulari.

Polipo tassi di crescita

La letteratura Endoscopia e Patologia sul colon polipo Size

Sintesi della Letteratura Valutare misura Polyp Dimensioni a colonscopia ottica, patologica esame, e colonscopia virtuale

Fennerty et al (26), in un modello colon artificiale, ha scoperto che endoscopists tendevano a sottostimare le dimensioni dei polipi. Questo risultato contraddice i risultati di Morales et al descritti sopra. Gli autori hanno anche trovato una significativa variabilità intra quando lo stesso polipo è stata misurata 2 settimane più tardi. In un altro modello colon artificiale, Schwartz et al (27) hanno anche scoperto che endoscopists sottovalutato le dimensioni dei polipi, ma che l’errore di misura potrebbe essere ridotto in modo significativo con la formazione diretta.

I confronti di colonscopia virtuale a endoscopica e Misure patologiche

Ci sono stati una serie di studi che riguardano la precisione della misurazione della dimensione polipo alla colonscopia virtuale (Tabella 2). Alcuni studi fantasmi usati, altri hanno utilizzato dati clinici, e alcuni hanno usato una combinazione dei due.

Una sintesi di questi dati suggeriscono che (secondo Yeshwant et al e Chen et al) misure di formato polipo determinate a colonscopia virtuale lie intermedia a quelle effettuate a valutazione patologica e colonscopia e può essere più vicina alla dimensione in vivo (Fig 1). I risultati di Gupta et al e Park ed altri contraddire questa conclusione in una certa misura, ma i loro studi hanno limitazioni (scarsa sensibilità o un modello fantasma, rispettivamente), che riducono la generalizzabilità dei loro risultati.

grafico ipotetico mostra dimensioni polipo misurati a colonscopia ottica (OC). colonscopia virtuale (CTC). e la valutazione patologica confrontato con la vera dimensione (in vivo), definita sulla base dell’analisi della letteratura. .

Panoramica dei fattori che influenzano polipo Dimensione Misure a colonscopia virtuale

Risoluzione spaziale

effetti di volume parziale per un intervallo di collimazione o la ricostruzione che è troppo spesso può portare a misurazioni polipo imprecise, in particolare dei polipi più piccoli. Polyp morfologia è meglio raffigurato quando lo spessore di taglio effettiva è inferiore a quella della dimensione polipo interesse (35). Distorsione della morfologia polipo dovrebbe portare a misure di grandezza imprecise. Con l’uso diffuso di collimazioni meno di mm ricostruzione intervalli o meno 1,25 millimetri per CT colonography 2,5, parziale averaging volume è probabilmente meno importante per le 6 mm e dimensioni maggiori polipo di interesse.

Movimento Artefatto

movimento intestinale e il movimento di massa paziente potrebbe produrre artefatti che distorcono polipi, diminuendo la loro rilevabilità e lesiva misurazione della dimensione polipo. Con multidetector spirale colonscopia virtuale, la scansione del ventre e del bacino può essere realizzato in un unico apnea, eliminando artefatti di movimento più respiratorie e sfusi. Perché la peristalsi è sufficientemente intermittente o di bassa ampiezza sulla scala temporale della durata della scansione, artefatti di movimento a causa di peristalsi sono relativamente rari (36). Il valore di spasmolytics è stata controversa e soprattutto sostenuto per migliorare il comfort del paziente o migliorare distensione piuttosto che a diminuire artefatti da movimento (37).

Radiation Dose

Young ed altri (38) in un fantoccio colon valutato CT insiemi di dati colonographic ottenuti a due dosi di radiazioni (correnti tubo di 5 mas e 65 MAS). Le misure di dimensione polipo più accurate erano workstation-dipendente, ma per due delle tre stazioni di lavoro, misurazione delle dimensioni di immagini 2D sono stati più preciso a entrambe le dosi. I valori di errore per i formati polipi erano paragonabili per la dose più alta e le immagini molto-basso dosaggio.

Rendering Impostazioni soglia e della finestra

Quando misurazione delle dimensioni polipo sono fatte su ricostruzioni superficiali endoluminali 3D da CT esami colonographic, le soglie utilizzate per produrre i rendering possono influenzare le misurazioni. Per esempio, la soglia viene abbassata verso quella dell’aria nel lume del colon, la superficie si muove resi verso il lume; alternativamente, come la soglia viene sollevato verso quella dei tessuti molli, la superficie resa muove in direzione della parete del colon. In entrambi i casi, la forma di un polipo può cambiare come soglia è vario; in alcuni casi il polipo può scomparire del tutto. Osservazioni simili sono state fatte per lesioni delle vie aeree polipoidi a CT broncografia (42).

misurazione delle dimensioni dei polipi sono molto sensibili a tali cambiamenti di soglia. Park ed altri (43) ha rilevato che le misure di dimensione polipo nel modello colon di maiale sono stati più accuratamente misurati quando la soglia di rendering di superficie è stato fissato a circa 500 HU, a metà strada tra l’aria e l’acqua CT attenuazione. La differenza di misura media tra le grandezze rilevate e di riferimento aumentato a 0,86 mm per una soglia rendering di 800 HU.

In sintesi, questi dati indicano che le soglie di rendering superficie di 500 HU sono i migliori per le impostazioni di misura polipo 3D e finestre del polmone con un livello di finestra in prossimità o 500 HU sono i migliori per la misurazione 2D. Mentre impostazioni della finestra sono comunemente riportati in letteratura, il livello finestra è spesso troppo elevato per fornire misurazioni di dimensioni precise. E ‘anche da notare che la soglia di rendering è raramente riportato in studi di ricerca colonscopia virtuale.

Tagging fecale e Fluid

Questi risultati indicano che occorre fare attenzione nel prendere misure di formato polipo in presenza di materiale di contrasto ad alta attenuazione utilizzato per la codifica del fluido e fecale. Una correzione pseudoenhancement o dispersione può migliorare la stima di dimensioni polipo in questo ambiente (46, 50).

Due contro tridimensionale CT

Ci sono risultati contrastanti per quanto riguarda se la misura sulle immagini 2D o 3D è il modo migliore per valutare le dimensioni dei polipi alla colonscopia virtuale.

Punwani et al (52) ha trovato che le misurazioni 2D costantemente sovrastimato diametro polipo, ma aveva il miglior ripetibilità e meno effetto di esperienza dell’osservatore. In accordo con alcuni ricercatori (26, 27), hanno scoperto che le misurazioni colonscopia ottica sottovalutato la dimensione vera polipo. Una limitazione importante è che le misurazioni sono state effettuate in un fantoccio di legno con attenuazione di 370 HU. In precedenza il lavoro dallo stesso gruppo di ricerca (53) ha trovato meglio la variabilità inter e intra con 2D rispetto alle misurazioni endoluminali 3D superficie-resi in presenza di distensione non ottimale. In entrambi gli studi, la misura polipo 3D è stato più preciso di misurazione 2D.

Due studi hanno mostrato risultati contraddittori a quelle appena descritte. Burling et al (55) hanno trovato che la misura polipo endoluminale 3D superficie reso portato a grandi errori nella dimensione stimata polipo rispetto al display 2D. Gli autori hanno ipotizzato che i loro risultati possono essere stati specifici di una particolare stazione di lavoro di osservazione. Jeong et al (56) hanno trovato che le misurazioni 2D avevano errori inferiori fatto misurazioni 3D rispetto alla colonscopia.

Young et al (38) ha trovato che il miglior metodo di misurazione (2D vs 3D) dipendesse dalla specifica workstation. Per le tre stazioni di lavoro valutati, un metodo diverso (assiali 2D, multiplanari 2D, e cubo 3D) ha lavorato meglio per ciascuno. Come illustrato in precedenza, le impostazioni del livello finestra 2D sono stati impropriamente alto per una delle stazioni di lavoro.

I dati di cui sopra indicano una dipendenza dal particolare workstation e questioni pratiche in ottimizzando il miglior piano di misura 2D. In generale, misure a colonscopia virtuale tendono ad approssimare quelli al meglio la colonscopia se misurato in 3D.

Intra e tra osservatori Variabilità

Intrastudy Variabilità

Yeshwant et al (29) hanno analizzato le differenze di dimensione polipo tra le scansioni supina e prona da un esame colonographic CT. Gli autori prevedono la differenza di dimensione misurata tra le due scansioni sia zero, poiché polipi non dovrebbero aumentare o ridurre nel corso di un esame colonographic CT che richiede solo alcuni minuti. Hanno trovato il minimo errore nella stima differenza di dimensioni (2 mm) quando convertiti volume polipo valutato manualmente un diametro equivalente. stime Manuale di dimensioni lineari ottenute sulle ricostruzioni endoluminali 3D venuto in un secondo vicino, con un errore inferiore o uguale a 3 mm.

misure automatiche

misurazione della dimensione automatica potrebbe aspettare per fornire le dimensioni più accurate di quelle ottenute manualmente. Un certo numero di questi strumenti attualmente esistenti e sono in corso di valutazione.

Nel modello colon di maiale, le misurazioni automatizzate erano più accurato per ben circoscritti polipi arrotondati, ma gli errori si sono verificati soprattutto nelle grandi, lobulati, o di forma irregolare polipi o polipi situato accanto ad una piega haustral bulbo (43).

Da questi esperimenti, si può concludere che, almeno in fantasmi, misure di formato polipo automatizzato sono altamente riproducibili e precise e possono ridurre o eliminare la variabilità osservatore. Il software di misura automatica tende a riportare le stesse dimensioni del polipo indipendentemente da dove il radiologo fa clic sul polipo per avviare la misurazione automatica. Questo perché il software identifica tipicamente i bordi del polipo, che riduce l’importanza della posizione del radiologi clic iniziale finché il click è all’interno del polipo. Tuttavia, problemi nella misurazione possono verificarsi per polipi che sono o piatta, di forma irregolare, o sulle punte delle pieghe haustral. Ci può essere un vantaggio per la misura automatica del volume polipo se la sua precisione è confermata in ambito clinico.

Sintesi delle Raccomandazioni per la misurazione Polyp taglia alla colonscopia virtuale

Per riassumere, misurazione delle dimensioni polipo possono essere effettuate su entrambi i 2D o immagini 3D. Se si usano immagini 2D, il livello finestra dovrebbe essere di circa 500 HU. Se si utilizzano le immagini 3D, la soglia di rendering dovrebbe essere di circa 500 HU. In generale, le misurazioni 3D sono da preferire, anche se le misurazioni 2D possono essere meglio se il colon è subottimale dilatato. Se alta attenuazione di contrasto orale attesta polipo, allora si dovrà o aumentare il livello di finestra o utilizzare software di interpretazione che corregge automaticamente l’attenuazione CT delle immagini. Dimensione aumenti di più di 2 mm sono necessari per confermare la crescita dei polipi. misurazione della dimensione polipo automatizzato non è ancora adeguatamente dimostrato in clinica e non deve sostituire attente misurazioni manuali. L’importanza di esperienza dell’osservatore nel fare le misurazioni di dimensione non è chiaro; una formazione minima per evitare le insidie ​​di base può essere di valore.

Per lesioni piatte o sessili, si deve misurare il diametro. Per le lesioni peduncolate, deve essere misurato il diametro della testa polipi; la misura non dovrebbe includere il gambo polipo (4).

Quali Dimensionamento metodo è più preciso?

Quali limiti numerici dovrebbero essere scelti per intervento e di sorveglianza?

Grafico dei rischi e dei tassi di riferimento in funzione della dimensione del polipo. Rischi di alta displasia di grado (HGD) in tutti i polipi e cancro in polipi adenomatosi o tutte sono da riferimenti (2, 7, 11). Per confronto, test positivo .

La soglia migliore dimensione dipende anche sul tasso di crescita dei polipi e l’intervallo di sorveglianza. Con la sorveglianza, mi riferisco qui a ripetere le prove di pazienti i cui polipi vengono attentamente monitorati in situ; sorveglianza termine è stato applicato anche per il monitoraggio dei pazienti che hanno avuto polipi rimossi e che sono ad aumentato rischio di sviluppare polipi ricorrenti. Dal momento che l’intervallo di sorveglianza ottimale dipende il tasso di crescita polipo, il tasso di crescita è una variabile chiave. Un’altra variabile importante che influenza l’intervallo di sorveglianza è la dimensione polipo alla quale l’invasione attraverso la parete del colon è probabile che si verifichi. Questa dimensione e l’aiuto tasso di crescita determinano la larghezza della finestra terapeutica dopo di che il rischio di metastasi può aumentare drammaticamente. bias di piombo-tempo è anche importante (63). Individuare e rimuovere i polipi prima, quando sono più piccoli, non è necessariamente vantaggioso (e può rappresentare sovradiagnosi). Questo è un problema ben noto in altri tipi di diagnosi precoce del cancro con l’imaging, come nel polmone e lo screening della mammella (64, 65). I modelli matematici possono essere utili per la formulazione di strategie diverse per determinare l’intervallo di sorveglianza ottimale (66). Tuttavia, senza la conoscenza del tasso di crescita, la migliore soglia dimensionale e la sorveglianza intervallo è speculativa.

Mentre una strategia di sorveglianza colonscopia virtuale razionale in base alle dimensioni del polipo è in fase di valutazione, in cui si osservano piccoli polipi, piuttosto che rimosso, il consenso sarà difficile da raggiungere fino a quando saranno disponibili ulteriori dati (71). Un problema è che i tumori del colon sono rari, così gran numero di pazienti devono essere sottoposti a screening per mostrare una riduzione statisticamente significativa dei tassi di cancro. Fino a quando i ricercatori possono confrontare l’incidenza di tumori del colon dopo CT colonography negativo o colonscopia ottica e gli intervalli di screening diversi, sarà difficile determinare la strategia di sorveglianza appropriata. In uno studio, l’uso di CT colonography effettivamente trovato più tumori rispetto alla colonscopia ottica e in un altro, l’uso di colonscopia ottica era inefficace nel prevenire i tumori del colon prossimale (72, 73). Può essere che colonscopia virtuale diventi il ​​primo test di screening per il cancro del colon-retto primaria, in modo che le questioni di limiti numerici basati su CT misurazioni colonographic assumerà un’importanza crescente.

È una maggiore precisione di misura dimensioni polipo necessario, ed è fattibile? Data la difficoltà di ottenere uno standard di riferimento per la vera dimensione, tranne che in fantasmi, è difficile sapere come fare questo. Tuttavia, è necessaria una prova di precisione delle misure di formato per polipi più difficili misura, come ad polipi piane e peduncolate e polipi su pieghe, sotto fluido tag o feci, oa livelli idro-aerei. è inoltre necessari ulteriori dati sugli effetti della risoluzione delle immagini alle dimensioni del polipo precisione di misura.

Sono anche necessari ulteriori dati sulla precisione delle misurazioni automatizzate e manuali dimensioni per valutare la crescita dei polipi. Orientamenti sono necessari per determinare gestione clinica per modifiche dimensione secondo il formato base del polipo e l’intervallo tra gli esami.

Essentials

misurazione della dimensione Polipo alla colonscopia virtuale, colonscopia ottica, e la valutazione patologica è stata ampiamente studiata, con risultati a volte contraddittori.

Le migliori pratiche per la misurazione dimensioni polipo a colonscopia virtuale includono l’uso di tridimensionali display endoluminali, display bidimensionali con un livello di finestra vicino 500 HU, e software di misura automatizzata.

Un importante obiettivo di ricerca è quello di accertare la soglia dimensionale che meglio bilancia il tasso di riferimento per la colonscopia rispetto alla frequenza del cancro del colon-retto in seguito CT lo screening colonographic; l’autore propone una soglia di 8 mm.

Ringraziamenti

L’autore ringrazia Andrew Dwyer, MD, per la revisione critica del manoscritto e utili discussioni.

L’autore ha in corso e / o riconosciuto brevetti e riceve royalties attive da iCAD medica. Il suo laboratorio ha ricevuto il software di ricerca libera da Viatronix e riceve il sostegno alla ricerca da iCAD medica.

Abbreviazioni:

C-RADS colonscopia virtuale Report e Data System 3D tridimensionale 2D bidimensionali

Riferimenti

22. Asano TK, McLeod RS. farmaci non steroidei anti-infiammatori (FANS) e aspirina per prevenire gli adenomi colorettali e carcinomi. Cochrane Database Syst Rev 2004; (2): CD004079. [PubMed]

58. Bevilacqua PR, Robinson DK. La riduzione dei dati e analisi degli errori per le scienze fisiche Boston, Mass: McGraw-Hill, 2003

Articoli da Radiologia sono forniti qui per gentile concessione di Radiological Society of North America del

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