Применение автоматизированного компьютерного анализа для оценки результатов радионуклидных исследований (на примере остеосцинтиграфии)

Материал и методы. В исследовании использованы ОСГ больных со скелетными метастазами опухолей различных локализаций, выполненные в планарном режиме на двухдетекторной гамма-камере Infinia - Hawkeye, производства фирмы General Electrics с применением радиофармпрепарата (РФП) пирфотех-^99mTc. Для количественной оценки очагов гиперфиксации РФП разработана программа автоматизированного анализа изображений с применением методов математической морфологии.

Результаты. В основу анализа положено изучение гистограмм цветовых характеристик очагов накопления РФП. Разработана компьютерная программа математического анализа ОСГ, который состоит из нескольких этапов. Вначале изучается гистограмма всей поверхности тела, определяется среднее значение цветового кода, соответствующего скелету, а также значение цветового кода, соответствующего одной, двум и трем сигмам. Далее проводится выделение цветового диапазона, который принимается за патологическое накопление РФП. В нашей практической деятельности мы придерживаемся принципа, что таковыми являются изображения с цветовым кодом, соответствующим 3 и более сигмам. Применяется особая функция, автоматически выделяющая все очаги, соответствующие данному диапазону. Для каждого очага определяется гистограмма. Анализ гистограмм позволяет определить, какой процент площади выделенного очага соответствует максимальному накоплению РФП. Анализ отдельных очагов, чей метастатический характер не вызывал сомнения ни клинически, ни при дополнительном рентгенологическом исследовании, показывает, что в их гистограммах большую часть площади очага занято участками с максимальной гиперфиксацией РФП. Как правило, при исследовании одной ОСГ выделяется несколько очагов гиперфиксаци и РФП (от 2–3 до нескольких десятков). Поэтому возникает вопрос, какие из них в большей степени соответствуют метастатическому поражению, а какие являются неспецифическими изменениями. Для классификации очагов по принципу «метастаз – не метастаз» в разработанной компьютерной программе применен метод кластерного анализа, с расчетом центроидов каждого кластера. При этом фактически для каждого кластера выстраивалась «обобщенная» гистограмма.

Возможностью данной программы является подсчет общего объема метастатического поражения скелета. Результатом автоматизированного компьютерного анализа является набор числовых характеристик накопления РФП в скелете. Эти характеристики могут быть использованы в дифференциальной диагностике метастатического поражения скелета с другими неопухолевыми заболеваниями, а также для оценки динамических изменений у больных с метастатическим поражением скелета на фоне проводимого противоопухолевого лечения.

Выводы. В основу математического анализа остеосцинтиграмм может быть положено изучение гистограмм цветовых характеристик очагов накопления РФП. Получаемый при анализе остеосцинтиграмм набор числовых характеристик зон повышенного накопления РФП может быть использован для дифференциальной диагностики метастатического поражения скелета и оценки динамических изменений скелетных метастазов на фоне противоопухолевого лечения.