Une solution à la réalisation d’études radiomiques multicentriques

07 février 2019

Les valeurs mesurées à partir d’images médicales, dites caractéristiques « radiomiques », varient significativement d’un centre à un autre, du fait de la diversité des équipements et des protocoles utilisés. Afin de corriger cet effet « centre », qui réduit considérablement la puissance statistique des études radiomiques, le laboratoire d’Imagerie Moléculaire In Vivo (unité Inserm 1023 / CNRS / CEA / Université Paris-Sud) a mis au point une procédure d’harmonisation de ces caractéristiques. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans la revue Radiology.

Le contexte

La radiomique est un domaine de recherche consistant à extraire un grand nombre de caractéristiques à partir d’images médicales. Leur combinaison permet ensuite la conception de modèles (statistiques ou par apprentissage), visant à expliquer certains mécanismes physiopathologiques ou à prédire, par exemple, la réponse à un traitement.

Cependant, les paramètres d’acquisition des images et des équipements sont très variables d’un centre à un autre, induisant des différences très significatives des caractéristiques radiomiques. Ainsi, un modèle prédictif établi à partir des données d’un centre d’imagerie s’avère généralement peu performant quand il est appliqué à des données émanant d’un autre centre.

Afin de corriger cet effet « centre », l’équipe du laboratoire IMIV propose une approche initialement décrite pour traiter de la variabilité entre expériences impliquant des puces à ADN. D’abord étudiée avec succès pour l’imagerie de tomographie d’émission de positons, cette approche vient d’être validée pour la tomodensitométrie.

Les résultats

Les résultats obtenus par l’équipe (figure ci-après) prouvent que cette harmonisation (en anglais, realignement) des caractéristiques radiomiques compense les variations induites par des machines différentes ou les protocoles différents (ici l’épaisseur des coupes utilisées), rendant leurs valeurs toutes comparables.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Légende :  Effet de l’harmonisation de caractéristiques radiomiques pour compenser les variations liées à l’usage de différentes épaisseurs de coupe en tomodensitométrie. Avant harmonisation, le paramètre « homogénéité » prend des valeurs qui dépendent de l’épaisseur de coupe, tandis qu’après harmonisation, toutes les valeurs deviennent comparables.  

Un des atouts de la méthode réside dans sa facilité de mise en œuvre a posteriori, sans avoir à ré-analyser les images ni à effectuer de mesures expérimentales sur les équipements.

Les perspectives

En conclusion, la méthode proposée par le laboratoire IMIV rend possible la comparaison de caractéristiques radiomiques acquises au sein de différents centres ou avec des conditions variables, permettant des analyses statistiques plus puissantes. Ce travail ouvre maintenant la voie à la réalisation d’études radiomiques multicentriques de grande envergure.

Références

A post-reconstruction harmonization method for multicenter radiomic studies in PET,J Nucl Med

Validation of a method to compensate multicenter effects affecting CT radiomics, Radiology

How can Radiomics be consistently applied across imagers and institutions?  Radiology

Laboratoire d’Imagerie Moléculaire In Vivo (unité Inserm 1023 / CNRS / CEA / Université Paris-Sud)

Contact : Irene.buvat@u-psud.fr


Retour à la liste des actualités
^ Haut de page
Voir Modifier Créer ici
Facebook Twitter Google+ Linkedin Viadeo Delicious StumbleUpon Evernote Scoop it Netvibes