Method Article

Wytyczne i doświadczenia w stosowaniu Imaging Biomarker Explorer (IBEX) w radiomice

DOI:

10.3791/57132

⸱

January 8th, 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Radiation Physics, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, 2UTHealth Graduate School of Biomedical Sciences, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, 3Department of Imaging Physics, The University of Texas MD Anderson Cancer Center

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opisujemy IBEX, narzędzie open-source przeznaczone do badań radiomicznych nad obrazowaniem medycznym, oraz jak korzystać z tego narzędzia. Ponadto zaprezentowano kilka opublikowanych prac, w których wykorzystano IBEX do analizy niepewności i budowania modeli.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Imaging Biomarker Explorer (IBEX) to open-source'owe narzędzie do pracy nad radiomiką obrazowania medycznego. Celem tego artykułu jest opisanie, w jaki sposób można korzystać z graficznego interfejsu użytkownika (GUI) IBEX oraz pokazanie, w jaki sposób cechy obliczone przez IBEX zostały wykorzystane w badaniach klinicznych. IBEX umożliwia import obrazów DICOM z plikami struktury radioterapii DICOM lub plikami Pinnacle. Po zaimportowaniu obrazów IBEX ma narzędzia w graficznym interfejsie wyboru danych do manipulowania wyświetlaniem obrazów, mierzenia wartości wokseli i odległości oraz tworzenia i edycji konturów. IBEX jest wyposażony w 27 opcji wstępnego przetwarzania i 132 opcje funkcji do projektowania zestawów funkcji. Każda kategoria przetwarzania wstępnego i elementu ma parametry, które można zmieniać. Dane wyjściowe z IBEX to arkusz kalkulacyjny, który zawiera: 1) każdą cechę z zestawu cech obliczoną dla każdego konturu w zestawie danych, 2) informacje o obrazie każdego konturu w zestawie danych oraz 3) podsumowanie przetwarzania wstępnego i użytych cech wraz z ich wybranymi parametrami. Cechy obliczone na podstawie IBEX zostały wykorzystane w badaniach w celu przetestowania zmienności cech w różnych warunkach obrazowania oraz w modelach przeżycia w celu ulepszenia obecnych modeli klinicznych.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W medycynie, diagnoza choroby pacjenta zazwyczaj obejmuje dużą liczbę badań diagnostycznych, takich jak zdjęcia rentgenowskie, ultradźwięki, tomografia komputerowa (CT), rezonans magnetyczny (MRI) i pozytonowa tomografia emisyjna (PET), aby pomóc w określeniu przebiegu opieki nad pacjentem. Podczas gdy lekarze wykorzystują te obrazy do jakościowej oceny diagnozy pacjenta, mogą istnieć dodatkowe cechy ilościowe, które można wyodrębnić, aby pokierować opieką nad pacjentem. Uzasadnieniem jest to, że cechy te mogą reprezentować wzorce proteomiczne i genomiczne wyrażone w skali makroskopowej1. Połączenie tych informacji ilościowych z aktualnymi informacjami klinicznymi, np. danymi demograficznymi pacjentów, może pozwolić na bardziej zindywidualizowaną opiekę nad pacjentem. To jest teoria stojąca za radiomiką: analiza cech obrazów na poziomie wokseli. Cechy zazwyczaj dzielą się na 5 głównych kategorii: macierz współwystępowania poziomu szarości, macierz długości biegu poziomu szarości, macierz różnicy intensywności sąsiedztwa, histogram i kształt.

Imaging Biomarker Explorer (IBEX) to narzędzie open-source do pracy z radiomiką2. Graficzny interfejs użytkownika (GUI) został opracowany w MD Anderson Cancer Center w celu ułatwienia ekstrakcji i obliczania cech ilościowych, aby pomóc w podejmowaniu decyzji w opiece onkologicznej. Kod źródłowy 3 oraz samodzielna wersja 4 są dostępne online. IBEX oblicza 5 najczęściej spotykanych kategorii cech stosowanych w radiomice medycznej wraz z parametrami, które można ustawić dla każdej kategorii cech. Kategorie to: macierz współwystępowania poziomu szarości5, macierz długości biegu poziomu szarości6,7, intensity, macierz różnic intensywności sąsiedztwa8 i kształt. Ponieważ IBEX jest oprogramowaniem typu open source, pozwala na zharmonizowane wyniki ekstrakcji cech w różnych instytucjach w celu łatwego porównywania różnych badań radiomicznych. Wszystkie cechy IBEX zostały opisane we wstępnej pracy Zhanga i wsp.2

Celem tego manuskryptu jest dostarczenie wskazówek, jak korzystać z IBEX i zademonstrowanie jego zastosowań poprzez recenzowane opublikowane badania z grupy radiomicznej MD Anderson. Od czasu publicznego udostępnienia w 2015 r., IBEX jest używany do obliczania cech na podstawie obrazów tomografii komputerowej, PET i rezonansu magnetycznego przez grupę radiomicyjną MD Anderson, zazwyczaj badając cechy w celu poprawy modeli przeżycia klinicznego9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20 i przez instytucje zewnętrzne21,22,23,24. Dodatkowe wskazówki dotyczące narzędzi programowych, które można wykorzystać na etapach badań radiomicznych, które nie są uwzględnione w IBEX, można znaleźć w Court et al.25

Ogólne wprowadzenie do przepływu pracy IBEX pomoże uporządkować dane prawidłowo przed rozpoczęciem projektów radiomicznych z wykorzystaniem IBEX. W przypadku importowania obrazów DICOM IBEX wymaga, aby każdy pacjent miał własny folder z obrazami DICOM. Zestaw struktury promieniowania DICOM jest opcjonalny do dołączenia do folderu pacjenta, ale jest zalecany zamiast korzystania z platformy konturowej w IBEX. Aby ułatwić importowanie wszystkich pacjentów do określonego badania, wszystkie foldery pacjentów można umieścić w jednym folderze, dzięki czemu wszystkie dane można zaimportować do IBEX przy użyciu tylko jednego kroku. W przypadku importowania pacjentów z Pinnacle najlepiej jest skonfigurować strukturę z planem pacjenta. Ze względu na to, że pacjenci mogą mieć wiele zestawów obrazów i planów w Pinnacle, najlepiej jest wiedzieć, który zestaw obrazów i plan są poprawne przed zaimportowaniem. Jeśli czas obliczeń jest problemem, zmniejszenie liczby wycinków obrazu dla pacjenta może drastycznie skrócić czas. Na przykład, jeśli w badaniu interesowana jest tylko wątroba, ale pacjenci mają skany tomografii komputerowej całego ciała, zmniejszenie wycinków DICOM tylko do zakresu obszaru zainteresowania może skrócić czas obliczeń (np. zmniejszenie DICOM z 300 wycinków do 50 plasterków może zająć 1/6 czasu). Dostępne są różne narzędzia do wykonywania tej redukcji plastrów, od ręcznych po półautomatyczne.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Zainstaluj IBEX

UWAGA: Aby zainstalować wersję kodu źródłowego, przejdź do kroku 1.1. Alternatywnie, aby zainstalować wersję autonomiczną, przejdź do kroku 1.2.

  1. Wersja kodu źródłowego
    1. Wejdź na stronę z wersją kodu źródłowego IBEX3. Pobierz pliki "IBEX_Source.zip" i "How_to_use.pdf". Zajrzyj do pliku "How_to_use.pdf", aby znaleźć wymagania wstępne dotyczące korzystania z najnowszej wersji IBEX.
      UWAGA: IBEX działa tylko na 32-bitowych i 64-bitowych wersjach Matlaba odpowiednio 2011a i 2014b.
    2. Po zakończeniu pobierania rozpakuj plik "IBEX_Source.zip" i dodaj folder \IBEX_Source do ścieżki lokalnej.
      UWAGA: Instrukcje dotyczące dodawania ścieżki można znaleźć na stronie z odwołaniami do oprogramowania dla "add path"26.
    3. Wpisz "IBEXMain" w oknie poleceń, aby uruchomić IBEX.
  2. Wersja samodzielna
    1. Przejdź do strony internetowej IBEX w wersji autonomicznej4. Jeśli instalujesz IBEX po raz pierwszy, przejdź do folderu "Zależności" i pobierz/zainstaluj pliki "MCRInstaller.exe", vc2005redist_x86_new.exe" i "vc2012redist_x86.exe". Ze strony głównej pobierz pliki "IBEX.exe", "IBEX.ctf", "IBEX.ini" i "How_to_use.pdf" do tego samego folderu. Poszukaj w pliku "How_to_use.pdf", aby uzyskać wymagania wstępne dotyczące korzystania z najnowszej wersji IBEX.
    2. Kliknij dwukrotnie "IBEX.exe", aby uruchomić IBEX.

2. Ustaw lokalizację

Uwaga: Obrazy są importowane do tego miejsca, a dane do tego badania są również przechowywane tutaj. IBEX używa najczęściej stosowanej lokalizacji jako lokalizacji domyślnej po ponownym uruchomieniu.

  1. Kliknij na ikonę "Lokalizacja" (Rysunek 1).
  2. Wybierz użytkownika lub kliknij dwukrotnie "Nowy użytkownik", aby utworzyć nowy folder użytkownika. Jeśli tworzysz nowy folder użytkownika, wprowadź nazwę w nowym oknie, a następnie kliknij przycisk "OK".
  3. Wybierz witrynę w obrębie wybranego użytkownika lub kliknij dwukrotnie "Nowa witryna", aby utworzyć nowy folder witryny. Jeśli tworzysz nowy folder użytkownika, wprowadź nazwę w nowym oknie, a następnie kliknij przycisk "OK".
  4. Kliknij przycisk "OK" na dole.

3. Importuj obrazy

  1. Kliknij na ikonę "Importuj" (Rysunek 1).
  2. Wybierz format DICOM lub Pinnacle9 (plik Pinnacle w wersji 9), klikając nazwę formatu. Aby zaimportować obrazy DICOM, przejdź do kroku 3.3.1. Aby zaimportować pliki Pinnacle9, przejdź do kroku 3.3.2.
  3. Kliknij przycisk "Dalej".
    1. Importowanie obrazów DICOM
      UWAGA: Aby zaimportować pacjentów pojedynczo, przejdź do kroku 3.3.1.1. Aby zaimportować wielu pacjentów jednocześnie, przejdź do kroku 3.3.1.2.
      1. Zaimportuj każdego pacjenta indywidualnie, wybierając folder pacjenta za pośrednictwem katalogu.
        1. Kliknij przycisk "... " obok wymienionego katalogu, aby wybrać folder pacjenta, który zawiera plik DICOM z obrazami i strukturą promieniowania DICOM (opcjonalnie).
          UWAGA: Chociaż importowanie zestawu struktur z plikami pacjentów jest opcjonalne, zdecydowanie zaleca się to. IBEX ma w sobie platformę konturową, ale jest to nieco niepraktyczne w przypadku dużych zbiorów danych. IBEX może pomieścić zestawy struktur z komercyjnych platform oprogramowania, które są znanymi narzędziami do konturowania dla onkologów radioterapeutów, co znacznie ułatwia pracę. Jest to typowy sposób, w jaki IBEX jest używany w badaniach.
        2. Kliknij przycisk "Importuj" w lewym dolnym rogu, gdy IBEX zakończy przeszukiwanie plików DICOM, zostaną wypełnione pola Pacjent i Szczegóły.
        3. Powtórz kroki 3.3.1.1.1 - 2 dla każdego pacjenta.
        4. Kliknij przycisk "Wyjdź" po zaimportowaniu wszystkich pacjentów.
      2. Zaimportuj wszystkich pacjentów jednocześnie, zaznaczając pole "Folder wsadowy" w prawym górnym rogu.
        UWAGA: Wszyscy pacjenci muszą mieć osobny folder zawierający odpowiednie pliki DICOM.
        1. Kliknij przycisk "... " obok wymienionego katalogu, aby wybrać folder zawierający wszystkie foldery pacjenta wraz z odpowiadającymi im obrazami DICOM i zestawem struktury promieniowania Plik DICOM (opcjonalnie).
        2. Kliknij przycisk "Importuj". Pacjenci będą importowani sekwencyjnie. Kliknij przycisk "Wyjdź" po zaimportowaniu wszystkich pacjentów.
    2. Pliki szczytowe
      1. Skonfiguruj hosta i bazę danych Pinnacle w pliku "\IBEX\ImportExport\ImportModule\Pinnacle9\Pinnacle9ImportMain.INI". Kliknij przycisk "Config" (Konfiguracja) przed wybraniem opcji Pinnacle w polu modułu importu.
      2. Wybierz odpowiedniego hosta i bazę danych Pinnacle.
      3. Wprowadź numer MRN pacjenta, nazwisko lub imię, a następnie kliknij w innym miejscu w oknie.
      4. Kliknij przycisk "Zapytanie".
      5. Wybierz pacjenta w nowym oknie, a następnie kliknij przycisk "Przenieś".
      6. Kliknij pole żądanych zestawów obrazów od tego pacjenta w nowym oknie i kliknij przycisk "OK".
      7. Kliknij przycisk "OK" w nowym oknie oznaczonym jako "Dane zostały pomyślnie zaimportowane".
      8. Kliknij przycisk "Wyjdź" po zaimportowaniu wszystkich pacjentów.

4. Wyświetlanie obrazów i obszarów zainteresowania (ROI)

  1. Kliknij na ikonę "Dane" (Rysunek 1). Kliknij żądany plik pacjenta, aby otworzyć go w sekcji "Wybierz pacjenta" w graficznym interfejsie użytkownika (górna połowa).
  2. Kliknij zestaw obrazów żądanego pliku pacjenta, aby otworzyć go w sekcji "Wybierz zestaw obrazów" w graficznym interfejsie użytkownika (dolna połowa). Kliknij przycisk "Otwórz".
  3. Użyj strzałek pod obrazami, aby przewijać obrazy, które są pokazane w widoku osiowym, koronalnym i strzałkowym (od lewej do prawej).
  4. Powiększ obraz, klikając przycisk "Powiększenie" (Rysunek 2). Narysuj ramkę na płaszczyźnie obrazu, aby powiększyć. Kliknij prawym przyciskiem myszy, aby pomniejszyć.
  5. Włącz lokalizatory, wybierając przycisk "Skrzyżowanie" (Rysunek 2).
    UWAGA: Wyświetlane linie pokazują, gdzie znajduje się ten plasterek w każdej płaszczyźnie. Linie te poruszają się podczas przewijania za pomocą strzałek.
  6. Kliknij przycisk "Linijka" (Rysunek 2), aby zmierzyć odległości. Kliknij i przytrzymaj lewy przycisk myszy, aby zmierzyć odległość między dwoma interesującymi punktami. Zwolnij przycisk myszy, aby usunąć zmierzoną wartość z wyświetlanego obszaru.
  7. Kliknij przycisk "CT Num" (Rysunek 2), aby zmierzyć wartość woksela. Kliknij i przytrzymaj lewy przycisk myszy na interesującym Cię wokselu, a wartość pojawi się po lewej stronie GUI poniżej skali kolorów. Zwolnij przycisk myszy, aby usunąć zmierzoną wartość z wyświetlanego obszaru.
  8. Kliknij przycisk "W/L" (Rysunek 2), aby wyświetlić obrazy. Pojawi się kolejne okno. Przeciągnij lewą i prawą stronę do żądanego obszaru lub ręcznie wprowadź okno/poziom w polach Okno i Poziom u dołu nowego okna. Wybierz różne okna/poziomy za pomocą pierwszego menu rozwijanego po lewej stronie ( Rysunek 2): jest 8 dla CT i 1 dla PET.
  9. Wybierz różne skale kolorów za pomocą drugiego menu rozwijanego po lewej stronie (Rysunek 2): do wyboru jest 9 opcji.
  10. Wizualizuj ROI, klikając pole obok ROI, aby było widoczne na obrazach, lub kliknij przycisk "On All ROIs", aby włączyć wszystkie ROI pacjentów.

5. Edytuj ROI

  1. Edytuj ROI, klikając przycisk "Edytuj ROI" w lewym górnym rogu lub w dolnej środkowej części. Wybierz kontur do edycji, klikając pole obok jego nazwy.
  2. Użyj przycisku "Przesuń kontury" (Rysunek 3), aby przesunąć kontury do środka lub na zewnątrz, jak już narysowane. Dostosuj rozmiar okręgu używanego w polu oznaczonym "D" obok przycisku Przesuń kontury.
  3. Usuń cały plasterek konturu za pomocą przycisku "Wytnij kontury" (Rysunek 3). Kliknij i przytrzymaj lewy przycisk myszy i narysuj ramkę wokół ROI, który chcesz usunąć.
  4. Rysuj kontury
    UWAGA: Przejdź do kroku 5.4.1, aby narysować kontury przez połączenie punktów. Przejdź do kroku 5.4.2, aby narysować kontury odręcznie.
    1. Łączenie punktów: Użyj przycisku "Narysuj kontury (1)" (Rysunek 3), aby narysować kontur na każdym przekroju, klikając punkty wokół konturu, w których punkty są połączone liniami prostymi. Zakończ zwrot z inwestycji dla tego wycinka, klikając pierwszy wylosowany punkt.
    2. Wolna ręka: Użyj przycisku "Narysuj kontury (2)" (Rysunek 3), aby narysować kontur wolną ręką. Przytrzymaj lewy przycisk myszy, aby narysować kontur na plasterku. Zakończ kontur na tym wycinku, wracając do początku narysowanego ROI, a następnie zwalniając lewy przycisk myszy.
  5. Kliknij przycisk "Interpoluj kontury" (Rysunek 3), aby interpolować ROI między plasterkami.
  6. Kliknij przycisk "Kopiuj ROI", aby skopiować ROI.
  7. Scal ROI, wybierając wiele ROI, a następnie klikając przycisk "Scal ROI".
  8. Kliknij przycisk "Usuń ROI", aby usunąć aktualnie wybrany ROI.
  9. Kliknij "Utwórz ROI", aby utworzyć nowy ROI, co spowoduje wyświetlenie okna. Wprowadź nazwę ROI i kliknij przycisk "OK". Kliknij przycisk "Zapisz". Kliknij przycisk "Wyjdź", aby powrócić do przeglądarki pacjenta.

6. Kontury w zbiorze danych

  1. Wyświetlanie warstwic w zbiorze danych
    1. Kliknij przycisk "Pokaż zestaw danych", aby wyświetlić kontury w zestawie danych. Kliknij nazwę zestawu danych, aby go wyświetlić. Kliknij przycisk "Otwórz". Wybierz kontury pacjenta, korzystając z pola obok jego imienia i nazwiska. Kliknij przycisk "Usuń", "Przesuń" lub "Kopiuj" w zależności od żądanej funkcji dla tego konturu. Zamknij okno zestawu danych po zakończeniu przeglądania zestawu danych.
  2. Dodawanie warstwic do zestawu danych
    1. Wybierz kontury, które chcesz dodać do zestawu danych, klikając pole wyboru obok ich nazwy, a następnie kliknij przycisk "Dodaj do zestawu danych". Kliknij nazwę zestawu danych, aby dodać kontury lub kliknij przycisk "Nowy", aby uzyskać nowy zestaw danych. W przypadku wybrania opcji Nowy wprowadź nazwę zestawu danych w nowym oknie. Kliknij przycisk "OK".
  3. Kliknij przycisk "Importuj ROI", aby zaimportować plik .roi Pinnacle w wersji 9, jeśli kontury nie zostały załadowane w sekcji 3.
    1. Kliknij przycisk " ...", aby wybrać plik. Kliknij przycisk "Importuj".
  4. Kliknij przycisk "Eksportuj ROI", aby wyeksportować ROI.
    1. Kliknij przycisk " ...", aby wybrać katalog, w którym zostaną umieszczone wyeksportowane ROI. Kliknij nazwę formatu, który jest preferowany dla eksportowanych zwrotów akcji. Wprowadź informacje o anonimizacji, jeśli jest to preferowane. Kliknij przycisk Eksportuj.
      UWAGA: Ustawienie wstępne nie pozwala na przeprowadzanie anonimizacji.
  5. Kliknij przycisk "Wyjdź", aby powrócić do listy pacjentów i skanów.

7. Utwórz zestaw funkcji

  1. Kliknij ikonę "Funkcja".
  2. W razie potrzeby dodaj przetwarzanie wstępne.
    1. Kliknij przycisk "Dodaj" w sekcji "Krok 1: Przetwarzanie wstępne". Wybierz opcję przetwarzania wstępnego z menu rozwijanego w nowym oknie.
    2. Kliknij "i" w sekcji "Para.", aby wybrać parametry przetwarzania wstępnego. Kliknij liczbę pod kolumną Wartość w nowym oknie parametru, aby ją zmienić. Wpisz nową wartość parametru i kliknij przycisk "OK".
    3. Kliknij przycisk "znak zapytania" w prawym górnym rogu, aby zapoznać się z opisem metody przetwarzania wstępnego i przetwarzania wstępnego określonych parametrów.
    4. Kliknij przycisk "Dodaj". Wybierz krok przetwarzania wstępnego i kliknij przycisk "Usuń", aby usunąć niepożądane kroki przetwarzania wstępnego.
  3. Dodaj żądane funkcje.
    1. Wybierz kategorię funkcji z menu rozwijanego w sekcji "Krok 2: Kategoria funkcji:". Powtórz kroki dla wielu kategorii.
      UWAGA: W danym momencie można dodać tylko jedną kategorię obiektów. W razie potrzeby do tego samego zestawu funkcji można dodać różne kombinacje przetwarzania wstępnego i kategorii elementów.
      1. Wybierz kategorie funkcji "GrayLevelCooccurenceMatrix25" i "NeighborIntensityDifference25", aby obliczyć odpowiednio macierz współwystępowania poziomu szarości i macierz różnicy intensywności sąsiedztwa w 2,5D, co odbywa się przez obliczenie macierzy na każdym wycinku z osobna, a następnie zsumowanie wszystkich macierzy razem.
      2. Wybierz kategorie funkcji "GrayLevelCooccurenceMatrix3" i "NeighborIntensityDifference3", aby obliczyć odpowiednio macierz współwystępowania poziomu szarości i macierz różnic intensywności sąsiedztwa w 3D.
    2. Kliknij "i" w sekcji "Para." dla parametrów wybranych dla tego przetwarzania wstępnego. Kliknij przycisk "znak zapytania" w prawym górnym rogu, aby zapoznać się z opisem metody przetwarzania wstępnego i parametrów.
      1. Wpisz nową wartość parametru i kliknij przycisk "OK".
    3. Kliknij przycisk "Testuj", aby wyświetlić kategorię funkcji lub konkretną funkcję. Kliknij przycisk obok żądanej funkcji lub kategorii.
      1. Wybierz zestaw danych, na którym chcesz wyświetlić test i kliknij przycisk "Otwórz". Zaznacz pole obok pacjentów z wybranego zestawu danych, na których chcesz wyświetlić test i kliknij przycisk "Test".
    4. Usuń zaznaczenie niechcianych obiektów dla wybranej kategorii; wszystkie obiekty są wybierane po wybraniu kategorii. Kliknij słowo "Funkcje:" w "Krok 2: Funkcje", aby odznaczyć wszystkie funkcje.
    5. Kliknij przycisk "Dodaj do zestawu funkcji", aby dodać wszystkie wybrane funkcje z wybranym przetwarzaniem wstępnym.
      1. Wybierz zestaw funkcji, do którego chcesz dodać funkcje, i kliknij przycisk "Otwórz" lub kliknij przycisk "Nowy", aby dodać funkcje do nowego zestawu funkcji. Jeśli tworzysz nowy zestaw funkcji, wprowadź nazwę zestawu funkcji w nowym oknie i kliknij przycisk "OK".
  4. Kliknij przycisk "Pokaż zestaw funkcji", aby wyświetlić elementy z odpowiednimi technikami wstępnego przetwarzania w celu wyświetlenia elementów w zestawie funkcji.
    1. Wybierz zestaw funkcji do wyświetlenia i kliknij przycisk "Otwórz" lub kliknij przycisk "Nowy", aby utworzyć nowy zestaw funkcji. Jeśli tworzysz nowy zestaw funkcji, wprowadź nazwę zestawu funkcji w nowym oknie i kliknij przycisk "OK".
  5. Kliknij przycisk "Pokaż zestaw danych", aby wyświetlić aktualne zestawy danych.
    1. Wybierz zestaw danych do wyświetlenia i kliknij przycisk "Otwórz" lub kliknij przycisk "Nowy", aby utworzyć nowy zestaw danych. W przypadku tworzenia nowego zestawu danych należy wprowadzić nazwę zestawu danych w nowym oknie i kliknąć przycisk "OK".
  6. Kliknij przycisk "Wyjdź".

8. Funkcje wyjściowe

  1. Kliknij ikonę "Wynik". Kliknij zestaw danych, aby uruchomić funkcje w obszarze "Krok 1: Zestaw danych". Kliknij zestaw funkcji, aby uruchomić na wybranych danych w sekcji "Krok 2: Zestaw funkcji".
  2. Kliknij przycisk "Wyświetl dane", aby wyświetlić wybrany zestaw danych. Kliknij przycisk "Wyświetl funkcję", aby wyświetlić wybrany zestaw funkcji.
  3. Kliknij przycisk "Oblicz i zapisz wynik". Wprowadź nazwę pliku dla wyników i kliknij przycisk "Zapisz".

9. Budowanie modelu statystycznego

  1. Otwórz zapisany plik wyników.
    UWAGA: Zazwyczaj znajduje się to w folderze C:\IBEX\DataIbex\[Wybrany użytkownik w kroku 2.2]\[Wybrana witryna w kroku 2.3]\1FeatureResultSet_Result, chyba że w kroku 8.4 przypisano inaczej.
  2. Wykorzystaj dane z różnych zakładek w żądanych testach statystycznych lub budowaniu modeli w oprogramowaniu.
    UWAGA: Protokół można wstrzymać w dowolnym momencie. Najwygodniej jest jednak po wykonaniu wszystkich kroków potrzebnych do danej ikony, np. zakończeniu całej sekcji 7, która znajduje się pod ikoną Funkcja.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wynikiem z IBEX jest arkusz kalkulacyjny (zobacz Rysunek 4), który zawiera 3 zakładki. Zakładka "Wyniki" zawiera wartości cech dla każdego ROI w zbiorze danych (Rysunek 4A). Zakładka "Data Info." zawiera informacje o obrazach wykonanych z każdego ROI w zbiorze danych (Rysunek 4B). Zakładka "Informacje o funkcji" zawiera obszerną listę używanych funkcji z parametrami ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

IBEX jest potężnym narzędziem do badań radiomicznych w zakresie obrazowania medycznego. Do tej pory był on stosowany głównie do celów radioterapii onkologicznej w badaniach prowadzonych przez grupę radiomicyjną MD Anderson. IBEX pozwala na manipulowanie ROI i obliczanie cech w ramach 5 głównych kategorii cech. Wersja kodu źródłowego IBEX pozwala użytkownikowi na projektowanie aplikacji, które nie są jeszcze częścią IBEX, takich jak funkcje macierzy stref szarości.

Główne kroki związane z IBEX ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają żadnych konkurencyjnych interesów finansowych do ujawnienia.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rachel Ger jest finansowana przez Rosalie B. Hite Graduate Fellowship i American Legion Auxiliary Fellowship. Carlos Cardenas został sfinansowany przez George M. Stancel PhD Fellowship w dziedzinie nauk biomedycznych. Opracowanie IBEX zostało sfinansowane przez NCI (R03 CA178495).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ExcelMicrosoft OfficeKażda wersja programu Excel powinna działać.
MatlabMathWorksUżywaj IBEX tylko w 32-bitowym Matlabie 2011a lub 64-bitowym Matlabie 2014b.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Lambin, P., et al. Radiomics: extracting more information from medical images using advanced feature analysis. EJC. 48, 441-446 (2012).
  2. Zhang, L., et al. IBEX: an open infrastructure software platform to facilitate collaborative work in radiomics. Med Phys. 42, 1341-1353 (2015).
  3. IBEX Source Code. , Available from: http://bit.ly/IBEXSrc_MDAnderson (2017).
  4. IBEX Stand Alone. , Available from: http://bit.ly/IBEX_MDAnderson (2017).
  5. Haralick, R. M., Shanmugam, K. Textural features for image classification. IEEE Trans Syst Man Cybern. , 610-621 (1973).
  6. Galloway, M. M. Texture analysis using gray level run lengths. Comp Graphics and Im Proc. 4, 172-179 (1975).
  7. Tang, X. Texture information in run-length matrices. IEEE Trans on Im Proc. 7, 1602-1609 (1998).
  8. Amadasun, M., King, R. Textural features corresponding to textural properties. IEEE Trans Syst Man Cybern. 19, 1264-1274 (1989).
  9. Fave, X., et al. Preliminary investigation into sources of uncertainty in quantitative imaging features. Comp Med Imaging Graph. 44, 54-61 (2015).
  10. Fave, X., et al. Can radiomics features be reproducibly measured from CBCT images for patients with non-small cell lung cancer. Med Phys. 42, 6784-6797 (2015).
  11. Fave, X., et al. Impact of image preprocessing on the volume dependence and prognostic potential of radiomics features in non-small cell lung cancer. Trans Cancer Res. 5, 349-363 (2016).
  12. Fave, X., et al. Delta-radiomics features for the prediction of patient outcomes in non-small cell lung cancer. Scientific Reports. 7, 588(2017).
  13. Fried, D. V., et al. Stage III Non-Small Cell Lung Cancer: Prognostic Value of FDG PET Quantitative Imaging Features Combined with Clinical Prognostic Factors. Radiology. 278, 214-222 (2016).
  14. Fried, D. V., et al. Potential Use of (18)F-fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography-Based Quantitative Imaging Features for Guiding Dose Escalation in Stage III Non-Small Cell Lung Cancer. IJROBP. 94, 368-376 (2016).
  15. Mackin, D., et al. Measuring Computed Tomography Scanner Variability of Radiomics Features. Invest radiol. 50, 757-765 (2015).
  16. Yang, J., et al. Uncertainty analysis of quantitative imaging features extracted from contrast-enhanced CT in lung tumors. Comp Med Imaging Graph. 48, 1-8 (2016).
  17. van Rossum, P. S., et al. The incremental value of subjective and quantitative assessment of 18F-FDG PET for the prediction of pathologic complete response to preoperative chemoradiotherapy in esophageal cancer. JNM. 57, 691-700 (2016).
  18. Hunter, L. A., et al. NSCLC tumor shrinkage prediction using quantitative image features. Comp Med Imaging Graph. 49, 29-36 (2016).
  19. Hunter, L. A., et al. High quality machine-robust image features: identification in nonsmall cell lung cancer computed tomography images. Med Phys. 40, 121916(2013).
  20. Fried, D. V., et al. Prognostic value and reproducibility of pretreatment CT texture features in stage III non-small cell lung cancer. IJROBP. 90, 834-842 (2014).
  21. Gan, J., et al. MO-DE-207B-09: A Consistent Test for Radiomics Softwares. Med Phys. 43, 3706-3706 (2016).
  22. Klawikowski, S., Christian, J., Schott, D., Zhang, M., Li, X. SU-D-207B-07: Development of a CT-Radiomics Based Early Response Prediction Model During Delivery of Chemoradiation Therapy for Pancreatic Cancer. Med Phys. 43, 3350-3350 (2016).
  23. Huang, W., Tu, S. SU-F-R-22: Malignancy Classification for Small Pulmonary Nodules with Radiomics and Logistic Regression. Med Phys. 43, 3377-3378 (2016).
  24. Hanania, A. N., et al. Quantitative imaging to evaluate malignant potential of IPMNs. Oncotarget. 7, 85776-85784 (2016).
  25. Court, L. E., et al. Computational resources for radiomics. Trans Cancer Res. 5, 340-348 (2016).
  26. Matlab Add path. , Available from: https://www.mathworks.com/help/matlab/ref/addpath.html (2017).
  27. Zhao, B., et al. Reproducibility of radiomics for deciphering tumor phenotype with imaging. Sci Rep. 6, 23428(2016).
  28. Owens, C., et al. Reproducibility and Robustness of Radiomic Features Extracted with Semi-Automatic Segmentation Tools. Med Phys. , (2017).
  29. Kassner, A., Liu, F., Thornhill, R. E., Tomlinson, G., Mikulis, D. J. Prediction of hemorrhagic transformation in acute ischemic stroke using texture analysis of postcontrast T1-weighted MR images. JMRI. 30, 933-941 (2009).
  30. IBEX Google Forum. , Available from: https://groups.google.com/forum/#!forum/ibex_users (2017).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Imaging Biomarker ExplorerIBEX SoftwareRadiomics Feature ExtractionDICOM Image ImportPreprocessing ParametersFeature Set CreationGray Level Co occurrenceNeighborhood Intensity DifferenceVoxel Value MeasurementContour Editing Tools

Related Articles