Hacimsel ve doku bazlı görüntü analizi yöntemlerinin hızla ilerlediği tıbbi görüntüleme alanında, akciğer kanseri görüntülerinden radyomik özelliklerin çıkarılması, tanı, prognoz ve kişiselleştirilmiş tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde kritik bir rol oynamaktadır. Son dönemde BMC Cancer dergisinde yayımlanan kapsamlı bir araştırma, akciğer kanseri radyomik özelliklerinin elde edilmesinde görüntüleme parametreleri ile segmentasyon metodolojilerinin etkisini detaylı şekilde irdeleyerek, özellikle klinik uygulamalarda sık kullanılan açık kaynaklı 3D-Slicer yazılımının kullanımına dair önemli bulgular sunmaktadır. Bu çalışma, akciğer kanseri radyomiksinde karşılaşılan belirsizliklerin netleşmesine ışık tutarken, görüntüleme yaklaşımı ve tümör segmentasyon yöntemlerinin radyomik veri kalitesi üzerindeki etkilerini sistematik biçimde ortaya koymaktadır.
Akciğer kanseri görüntülemesinde, özellikle yaygın görülen küçük hücre dışı akciğer kanseri (KHDAK) tiplerinde, CT (bilgisayarlı tomografi) taramaları farklı pencereleme ayarları ile gerçekleştirilmektedir. Bunlar arasında akciğer penceresi ve mediastinal pencere ayarları ile damar içi kontrastlı ya da kontrastsız taramalar yer almaktadır. Her parametre, tümörün görüntülenmesini ve bu görüntülerden çıkarılan radyomik imzaların özelliklerini değiştirebilir. Bu bağlamda, çalışmalar görüntüleme protokollerindeki farklılıkların radyomik karakterizasyon üzerindeki etkisini anlamak için yeterli veri sağlaması açısından kritik önem taşımaktadır.
Araştırmada, Kanser Görüntüleme Arşivi (TCIA) üzerinden temin edilen 22 akciğer kanserli hastanın görüntüleri kullanılmıştır. Hasta grubu adenokarsinom ve skuamöz hücreli karsinom tiplerinin eşit dağılımına sahiptir. Bu çeşitlilik, farklı patolojik alt tiplerin radyomik profillerini karşılaştırmak ve görüntüleme parametrelerine bağlı değişiklikleri netleştirmek adına güçlü bir temel oluşturmuştur. Tümör segmentasyonları, hem akciğer penceresi hem de mediastinal pencerede, kontrastlı ve kontrastsız görüntülerde yapılmıştır. Akciğer penceresinde segmentasyon tamamen manuel olarak gerçekleştirilirken, mediastinal pencerede otomatik segmentasyon protokolü uygulanmış ve sonrasında manuel düzeltmeler yapılmıştır.
Her görüntü setinden 107 radyomik özellik elde edilmiştir. Toplamda 88 görüntü seti değerlendirilmiştir. Bu özellikler, yoğunluk temelli metrikler, şekil tanımlayıcılar ve doku yapısını yansıtan dokusal analizler gibi kapsamlı kategorilere yayılmıştır. Böylece tümörün heterojenlik ve morfolojik yapısına dair zengin bir bilgi seti oluşturulmuştur. İstatistiksel analizler, Shapiro-Wilk normallik testi, varyans analizi (ANOVA) ve parametrik olmayan Friedman testi kullanılarak, farklı grup karşılaştırmalarında anlamlı farklar ortaya konmuştur. Çalışmanın amacı, yalnızca radyomik veri çıkarmak değil, aynı zamanda hangi görüntüleme parametresinin radyomik profilde önemli değişiklikler yarattığını ortaya koymaktır.
Elde edilen sonuçlar, toplam radyomik özellikler içinde 33’ünün görüntü seçimi ve segmentasyon yaklaşımına bağlı olarak anlamlı değişkenlik gösterdiğini ortaya koymuştur. Özellikle farklı pencere ayarları ile kontrast fazları karşılaştırıldığında, bazı özelliklerin anlamlı düzeyde farklılaştığı gözlemlenmiştir. Örneğin, kontrastlı akciğer penceresi görüntüleri ile kontrastsız taramalar arasında sadece iki özellik anlamlı farklılık göstermiştir; bu durum kontrast enjeksiyonunun akciğer penceresinde sınırlı ama dikkat çekici bir etkisi olduğunu işaret etmektedir. Ancak, farklı pencere ayarlarından kaynaklı karşılaştırmalarda (özellikle kontrastlı akciğer penceresi ile kontrastsız mediastinal pencere arasında) on iki özelliğin belirgin değiştiği saptanmıştır.
Buna karşılık, kontrastsız ve kontrastlı mediastinal pencere karşılaştırmasında sadece bir radyomik özelliğin anlamlı farklılık gösterdiği görülmüştür. Bu durum, kontrast kullanımının bazı pencere ayarlarında daha az etkili olduğunu göstermektedir. Hem kontrastsız hem de kontrastlı taramalarda, akciğer ve mediastinal pencereler arasında karşılaştırmalar yapıldığında, 13-14 özellik anlamlı şekilde farklı bulunmuştur. Bu önemli bulgu, görüntü paneli seçiminin radyomik veri temsili açısından büyük etkisi olduğunu doğrulamaktadır.
Araştırmanın en dikkat çekici kısmı, patolojik alt grupların ayrımında ortaya çıkmıştır. Radyomik özelliklerin, adenokarsinom ve skuamöz hücreli karsinom tiplerini anlamlı şekilde ayırt edebildiği gösterilmiştir. Toplamda 54 radyomik özelliğin bu iki büyük KHDAK alt tipini güvenilir olarak ayırt edebildiği bulunmuştur. Bu sonuç, radyomik teknolojinin imzayı görüntü bazlı belirleyerek patologlara ek dijital destek sağlamada, doku biyopsilerine alternatif ya da tamamlayıcı bir rol üstlenebileceğinin habercisi niteliğindedir.
Araştırma, kontrast enjeksiyonunun radyomik özellikler üzerinde belli değişiklikler yarattığını ancak segmentasyon için tercih edilen pencere seçiminin çok daha ağırlıklı ve belirleyici bir etkiye sahip olduğunu vurgulamaktadır. Bu durum, klinikte radyomik analizlerin tekrarlanabilirliğini ve güvenilirliğini artırmak için segmentasyon süreçlerinde kullanılan pencere ayarlarının kesin olarak standartlaştırılması gerektiğine işaret etmektedir. Özellikle uzun süreli takiplerde ya da çok merkezli çalışmalarda, görüntüleme ve segmentasyon protokollerinin uyumu büyük önem taşımaktadır.
Araştırmada kullanılan 3D-Slicer yazılımı, manuel ve otomatik segmentasyon tekniklerinin hibrit bir uygulaması ile çalışılmıştır. Akciğer penceresindeki tamamen manuel segmentasyon ile mediastinal penceredeki otomatik segmentasyon + manuel koreksiyon yaklaşımı, pratikte kalite ve tekrarlanabilirlik arasında bir denge kurulmaya çalışıldığını göstermektedir. Ancak bu yöntem, segmentasyon kalitesinin standardizasyonu ve kullanıcı bağımlılığının azaltılması açısından hala önemli bir zorluk olarak önümüzde durmaktadır.
Çalışma, yalnızca radyomik veri çıkarma sürecinin teknik yönlerine değil, aynı zamanda klinik uygulamada kullanılabilirliğine yönelik önemli uyarılar içeriyor. Farklı görüntüleme parametrelerine bağlı radyomik özelliklerdeki değişkenlikler, araştırmaların sonucunu etkileyen kritik faktörler olarak belirlenmiştir. Bu nedenle ileriye dönük çok merkezli çalışmalarda kesin segmentasyon ve görüntü standartları oluşturulması gerekliliği vurgulanmaktadır.
Patolojik sınıflandırma açısından elde edilen anlamlı radyomik farklılıklar ise, moleküler veri ve genomik profillerle entegre edilebilecek radyogenomik çalışmaların önünü açmaktadır. Bu tür multidisipliner yaklaşımlar, kanser tedavisinde daha hedefe yönelik ve kişiselleştirilmiş stratejilerin geliştirilmesine katkı sağlayabilir. Hedeflenen tedavi kararlarında invaziv biyopsi ihtiyacını azaltmak gibi hastaya özgü avantajlar sunması açısından büyük önem taşımaktadır.
Sonuç olarak, Liu ve arkadaşlarının gerçekleştirdiği bu çığır açan çalışma, görüntüleme protokolü ve segmentasyon yaklaşımının radyomik veri çıkarımındaki kritik rolünü net şekilde ortaya koymaktadır. Pencere seçiminin radyomik özelliklerin güvenilirliğini şekillendirdiğini gösteren bulgular, mevcut radiomik uygulamalarda kapsamlı bir yeniden değerlendirme gerektirmektedir. Standart protokollerin benimsenmesiyle, klinik tanı ve tedavi süreçlerinde radyomiks teknolojisinin etkin kullanımı mümkün olacaktır.
Bu araştırma, tıbbi görüntü işleme teknikleri ile klinik uygulama arasında köprü kurarak, ayrıntıların radyomik çalışmaların başarısı ve güvenilirliğinde ne denli belirleyici olduğunu gösteriyor. Akciğer kanseri tedavisinde radyomik imzaların potansiyel devrim yaratma kapasitesi, bu tür titiz ve metodolojik yaklaşımlar sayesinde gerçeğe dönüşecektir.
Çalışmanın sonuçları, araştırmacılar, klinisyenler ve yazılım geliştiriciler arasında iş birliğinin önemini bir kez daha vurgulamaktadır. Standartlaştırılmış ve doğrulanabilir radyomik özellik çıkarım süreçleri geliştirerek, klinik uygulamada radyomisin gücünü tam anlamıyla kullanabilmek için yol gösterici olmaktadır. Onkoloji alanında hassas tıbbın yükselişi, güçlü ve tutarlı radyomik verilerin kullanımına bağlı olarak şekillenmektedir.
Bundan sonra, standart segmentasyon ve görüntüleme stratejileriyle desteklenen radyomik uygulamalar, akciğer kanserlerinin daha erken tespitinde, doğru karakterizasyonunda ve kişiye özel tedavi planlamasında çok daha etkili bir rol oynayacaktır. Kanser yönetiminin geleceği, bu dijital görüntü tabanlı veri bilimi sayesinde şekillenecek ve hastaların yaşam kalitesi önemli ölçüde artacaktır.
—
Araştırma Konusu:
Akciğer kanseri radyomik özelliklerinin çıkarılmasında görüntü seçimi ve segmentasyon parametrelerinin etkisi, 3D-Slicer yazılımı kullanılarak incelenmiştir.
Makale Başlığı:
The influence of image selection and segmentation on the extraction of lung cancer imaging radiomics features using 3D-Slicer software
Doi Referans:
https://doi.org/10.1186/s12885-025-14094-z
Resim Credits:
Scienmag.com
Anahtar Kelimeler:
3D-Slicer yazılımı, adenokarsinom ve skuamöz hücreli karsinom, Kanser Görüntüleme Arşivi, radyomik verinin klinik önemi, kontrastlı ve kontrastsız görüntülerin etkisi, akciğer kanseri CT parametreleri, görüntü seçiminin radyomik etkisi, KHDAK görüntüleme, radyomik özelliklerin tekrarlanabilirliği, segmentasyon metodları, tümör görselleştirme.
