論文の概要: Relationship between pulmonary nodule malignancy and surrounding
pleurae, airways and vessels: a quantitative study using the public LIDC-IDRI
dataset
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.12991v1
- Date: Thu, 24 Jun 2021 13:05:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-06-25 21:22:06.864900
- Title: Relationship between pulmonary nodule malignancy and surrounding
pleurae, airways and vessels: a quantitative study using the public LIDC-IDRI
dataset
- Title(参考訳): 肺結節悪性度と周囲胸膜,気道,血管との関係:LIDC-IDRIデータセットを用いた定量的研究
- Authors: Yulei Qin, Yun Gu, Hanxiao Zhang, Jie Yang, Lihui Wang, Feng Yao,
Yue-Min Zhu
- Abstract要約: 非造影CTによる結節周囲の胸膜,気道,血管は良性および悪性肺結節を鑑別することができる。
LIDC-IDRIデータセットは、最も広く公開されているCTデータベースの1つである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.86688201284011
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: To investigate whether the pleurae, airways and vessels surrounding a nodule
on non-contrast computed tomography (CT) can discriminate benign and malignant
pulmonary nodules. The LIDC-IDRI dataset, one of the largest publicly available
CT database, was exploited for study. A total of 1556 nodules from 694 patients
were involved in statistical analysis, where nodules with average scorings <3
and >3 were respectively denoted as benign and malignant. Besides, 339 nodules
from 113 patients with diagnosis ground-truth were independently evaluated.
Computer algorithms were developed to segment pulmonary structures and quantify
the distances to pleural surface, airways and vessels, as well as the counting
number and normalized volume of airways and vessels near a nodule. Odds ratio
(OR) and Chi-square (\chi^2) testing were performed to demonstrate the
correlation between features of surrounding structures and nodule malignancy. A
non-parametric receiver operating characteristic (ROC) analysis was conducted
in logistic regression to evaluate discrimination ability of each structure.
For benign and malignant groups, the average distances from nodules to pleural
surface, airways and vessels are respectively (6.56, 5.19), (37.08, 26.43) and
(1.42, 1.07) mm. The correlation between nodules and the counting number of
airways and vessels that contact or project towards nodules are respectively
(OR=22.96, \chi^2=105.04) and (OR=7.06, \chi^2=290.11). The correlation between
nodules and the volume of airways and vessels are (OR=9.19, \chi^2=159.02) and
(OR=2.29, \chi^2=55.89). The areas-under-curves (AUCs) for pleurae, airways and
vessels are respectively 0.5202, 0.6943 and 0.6529. Our results show that
malignant nodules are often surrounded by more pulmonary structures compared
with benign ones, suggesting that features of these structures could be viewed
as lung cancer biomarkers.
- Abstract(参考訳): 非造影CT(non-contrast Computed tomography)における結節周囲の胸膜、気道、血管が良性および悪性肺結節を鑑別できるかどうかを検討する。
LIDC-IDRIデータセットは、最も広く公開されているCTデータベースの一つである。
694例の結節数は1556例で,平均点数<3および>3の結節は良性,悪性であった。
また,113例から339結節を独立に評価した。
肺構造を分割し, 胸壁, 気道, 血管までの距離を定量化し, 結節付近の気道や血管の計数数数と正規化量を測定するコンピュータアルゴリズムを開発した。
Odds ratio (OR) and Chi-square (\chi^2) test was performed to demonstrated the correlation between surrounding structures and nodule malignancy。
非パラメトリック受信機動作特性(ROC)解析をロジスティック回帰で行い,各構造物の識別能力を評価した。
良性群と悪性群では、結節から胸膜、気道、血管までの平均距離はそれぞれ (6.56, 5.19), (37.08, 26.43) および (1.42, 1.07) mm である。
結節と結節に接触または突出する気道と船舶の計数数の相関は、それぞれ(22.96, \chi^2=105.04)と(7.06, \chi^2=290.11)である。
空路と船舶の体積の相関は (OR=9.19, \chi^2=159.02) と (OR=2.29, \chi^2=55.89) である。
胸膜、気道、船舶用のエリアアンダーカーブ(AUC)はそれぞれ0.5202、0.6943、0.6529である。
以上の結果から,悪性結節は良性結節に比べて肺組織を囲むことが多く,その特徴は肺癌のバイオマーカーと見なされる可能性が示唆された。
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