Опыт применения методов радиомики и дозиомики для нахождения предикторов лучевых повреждений лёгких

Обоснование. Радиомика — это технология извлечения, анализа и интерпретации количественных характеристик из цифровых медицинских изображений, основанная на машинном обучении. В последние годы в литературе всё чаще встречается термин «дозиомика», обозначающий новое направление в радиомике. Дозиомика — это метод текстурного анализа планов распределения дозы облучения при лучевой терапии. Бóльшая часть опубликованных исследований в области дозиомики посвящена её применению в прогнозировании лучевого повреждения лёгких.

Цель — выявление предикторов (биомаркёров) лучевых повреждений лёгких с помощью текстурного анализа (методами радиомики и дозиомики) изображений лёгких, а также мягких тканей грудной клетки, полученных с помощью компьютерной томографии.

Материалы и методы. В исследовании использовали данные 36 женщин с раком молочной железы, прошедших послеоперационный курс конформной лучевой терапии. Ретроспективно пациенток разделили на две группы по степени постлучевых изменений лёгких. Результаты компьютерной томографии всех пациенток, полученные на этапе планирования лучевой терапии, и планы распределения доз облучения анализировали с помощью программного обеспечения 3D Slicer с функцией выгрузки показателей радиомики и дозиомики из областей интереса. В качестве областей интереса выбирали область мягких тканей грудной клетки и области лёгкого на стороне облучения, дозовая нагрузка на которые превышала 3 и 10 Гр.

Результаты. В первую группу включили 13 пациенток с минимальными постлучевыми изменениями в лёгких, во вторую группу — 23 пациентки с постлучевым пневмофиброзом. В области лёгкого на стороне облучения с дозовой нагрузкой более 3 Гр статистически значимые различия между группами пациенток получены по трём показателям радиомики и одному показателю дозиомики. В области лёгкого на стороне облучения с дозовой нагрузкой более 10 Гр статистически значимые различия получены по 12 показателям радиомики и 1 показателю дозиомики. В области мягких тканей грудной клетки на стороне облучения значимые различия получены по 18 показателям радиомики и 4 показателям дозиомики.

Заключение. В результате выполненного исследования получен ряд показателей радиомики и дозиомики, статистически различающихся у пациенток с минимальными постлучевыми изменениями и постлучевым пневмофиброзом лёгких после проведения лучевой терапии по поводу рака молочной железы. Предикторы (биомаркёры), выявленные нами на основе текстурного анализа, можно использовать для прогнозирования постлучевых повреждений лёгких и выявления пациентов с более высоким риском их развития.