Thèse d'exercice
Quantitative assessment of the Spectral Difference Occurrence Matrix (SDOM) as a new textural parameter to assess severity in acute pancreatitis on contrast-enhanced computed tomography
Anglais
Travail non accessible
Background : La pancréatite aiguë (PA) est une urgence fréquente et potentiellement grave. La distinction entre ces deux formes, pancréatite oedémato-interstitielle (POI) et pancréatite nécrosante (PN), est définie par les résultats du scanner selon la classification révisée d'Atlanta. Elle est cependant associée à un faible accord interobservateur en particulier en ce qui concerne le diagnostic de nécrose péripancréatique.
L'analyse de texture propose une évaluation quantitative et donc plus objective de l'hétérogénéité de densité en analysant la distribution et la relation des différents niveaux de gris au sein d'une image. L'attribut SDOM, un nouveau paramètre radiomique, pourrait ainsi aider au diagnostic de nécrose péri-pancréatique en détectant l'hétérogénéité de densité présente en son sein.
Purpose : Le principal objectif de cette étude était d'évaluer le potentiel de l'analyse de texture en particulier de l'attribut SDOM dans la PA.
Methods : Une étude monocentrique rétrospective a été menée à partir de patients admis pour PA entre Mars 2015 et décembre 2019. Tous les patients inclus avaient passés un scanner durant la première semaine après le début des symptômes, avec au moins une acquisition en phase portale. Le diagnostic du type de PA (PN ou POI) reposait sur une définition multicritère, basée sur le compte-rendu clinique final. Dans cette étude, six volumes d'intérêt (VOI) sphériques ont été délimités manuellement, trois dans la graisse péripancréatique (dont deux dans les collections péri-pancréatiques) et trois dans le pancréas. A partir de chacune des six VOI de chaque patients, 5 descripteurs liés à la modélisation par une loi Normale de l'attribut SDOM ont été extraits. Un classifieur simple de type KNN a ensuite été utilisé pour classer les patients entre PN et POI à partir de la combinaison de l'ensemble des descripteurs.
Results : 62 PN et 43 POI ont été inclus. 83 patients ont été répartis aléatoirement dans une cohorte d'entrainement (48 PN et 35 POI) et 22 patients dans une cohorte test (14 PN et 8 POI) (75% et 25% respectivement). Une première analyse descriptive a montré une performance limitée des descripteurs lorsqu'ils étaient utilisés individuellement. Néanmoins, la combinaison de l'ensemble des descripteurs extraits de chacun des attributs SDOM de l'ensemble des VOIs a montré une précision de classification entre PN et POI d'au moins 95 % pour la cohorte d'entrainement, et de 100% pour la cohorte test quelque soit la taille du voisinage K. A partir des VOIs localisées dans la graisse péripancréatique, la combinaison des descripteurs offrait une précision d'au moins 98,5% pour la cohorte d'entrainement, et d'au moins 95 % pour la cohorte test.
Conclusion : dans cette étude, nous avons montré le potentiel d'une nouvelle approche texture, l'attribut SDOM, dans la discrimination des patients entre PN et POI. L'analyse texturale quantitative SDOM a correctement détecté la nécrose péripancréatique à un stade précoce de la PA au scanner.
Keywords : Pancreatitis, contrast-enhanced CT, texture analysis, classification.
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