Akciğer Kanseri Radyomiklerinde Görüntü Seçiminin Etkisi

Tıpta görüntüleme ve yapay zekâ alanındaki hızlı gelişmeler, özellikle akciğer kanseri görüntülerinden radyomik özelliklerin çıkarılması sürecini kritik bir dönüm noktası haline getirmiştir. Bu özelliklerin doğruluğu ve tekrarlanabilirliği, tanı, prognoz ve kişiye özel tedavi stratejilerini iyileştirme potansiyeli taşır. Son dönemde BMC Cancer’de yayımlanan kapsamlı bir çalışma, 3D-Slicer adlı açık kaynak yazılım kullanılarak gerçekleştirilen radyomik analizlerin, görüntü seçimi ve segmentasyon yöntemlerinin etkisi altında nasıl şekillendiği konusunda önemli bulgular sunmaktadır. Bu araştırma, klinik uygulamalarda görüntüleme protokollerinin standartlaştırılmasının ne kadar hayati olduğunu bir kez daha gözler önüne sermektedir.

Akciğer kanseri, özellikle küçük hücre dışı akciğer kanseri (KHDAK) alt tipleri olan adenokarsinom ve skuamöz hücre karsinomları açısından, bilgisayarlı tomografi (BT) görüntüleme teknikleriyle yakından takip edilmektedir. BT görüntüleri, farklı pencere ayarlarıyla (lung – akciğer penceresi ve mediastinal pencere) çekildiğinde veya intravenöz kontrast madde uygulanıp uygulanmamasına göre tümör görünürlüğünde değişikliklere yol açabilir. Bu da radyomik verilerin simbiyotik ve çok boyutlu yapısını doğrudan etkileyebilir. Liu ve arkadaşlarının yürüttüğü çalışmada, bu parametrelerin her biri sistematik olarak incelenmiş ve hangi koşulların radyomik özelliklerin sağlamlığı ve klinik geçerliliği açısından kritik olduğuna işaret edilmiştir.

Araştırmada, The Cancer Imaging Archive (TCIA) üzerinden erişilen 22 akciğer kanseri hastasının BT görüntüleri kullanılmıştır. Hastalar adenokarsinom ile skuamöz hücre karsinomu arasında eşit sayıda dağıtılmış, böylece iki patolojik alt tip için karşılaştırmalı veri elde edilmiştir. Segmentasyon işlemi, akciğer penceresi görüntüleri için manuel olarak yapılırken, mediastinal pencere görüntüleri üzerinde otomatik segmentasyon uygulanmış ve ardından konunun uzmanları tarafından manuel düzeltmeler gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem, farklı pencere ayarlarının ve segmentasyon yaklaşımlarının radyomik veri üzerindeki etkisini ortaya koymak için tasarlanmıştır.

Toplamda, her bir görüntü setinde 107 adet radyomik özellik çıkarılmıştır ve böylece 88 farklı özellik seti oluşturulmuştur. Bu özellikler, tümörün yoğunluğuna dayalı metriklerden (intensity), şekil tanımlayıcılara ve doku heterojenliğini yansıtan doku tekstür parametrelerine kadar geniş bir yelpazeye yayılmıştır. İstatistiksel analizde Shapiro-Wilk normallik testi, Varyans Analizi (ANOVA) ve Friedman testi gibi yöntemler kullanılarak özellikler arasındaki anlamlı farklılıklar detaylıca değerlendirilmiştir.

Çalışma sonuçları, görüntü seçimi ve segmentasyon yöntemlerinin radyomik özellikler üzerinde kayda değer etkiler yarattığını göstermiştir. Örneğin, akciğer penceresi üzerinde kontrastlı ve kontrastsız görüntüler karşılaştırıldığında sadece iki özelliğin anlamlı farklılık gösterdiği bulunmuştur. Buna karşın, akciğer ve mediastinal pencereler arasındaki karşılaştırmalarda özellikle kontrastlı ve kontrastsız setler arasında 12’ye varan özellikte önemli değişiklikler gözlenmiştir. Bu, pencere ayarının radyomik analizdeki belirleyiciliğini ortaya koymaktadır.

Aynı zamanda, kontrast enjeksiyonu mediastinal pencerelerde daha sınırlı sayıda radyomik özelliği etkilerken, farklı pencere kullanımları genel olarak çok daha fazla sayıda özelliği değiştirmiştir. Örneğin, kontrastsız akciğer penceresi ile kontrastlı mediastinal pencere karşılaştırmasında sadece bir radyomik özellik anlamlı şekilde farklı bulunmuştur. Bu durum, kontrast uygulamasının pencere seçimine bağlı olarak değişen bir etki mekanizmasına sahip olabileceğini işaret etmektedir.

Farklı pencere ayarlarının tümör karakterizasyonundaki etkisini ortaya koymak adına yapılan karşılaştırmalarda, hem kontrastsız hem kontrastlı görüntüler arasında 13 ila 14 radyomik özellik anlamlı şekilde farklılık göstermiştir. Bu, segmentasyonda pencere seçiminin klinik ve araştırma düzeyinde radyomik özelliklerin standartlaştırılması sürecinde kritik bir unsur olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, çalışmaların tekrarlanabilirliği ve çok merkezli araştırmaların harmonizasyonu açısından segmentasyon protokollerine sıkı uyum zorunlu hale gelmiştir.

Araştırmanın önemli bir diğer ayağı, farklı patolojik alt tiplerin radyomik özelliklerle ne denli ayrılabildiğinin gösterilmesidir. Adenokarsinom ve skuamöz hücre karsinomu karşılaştırıldığında, toplam 54 radyomik özellik istatistiksel olarak anlamlı şekilde farklılık sergilemiştir. Bu bulgu, radyomik analizlerin invaziv biyopsilere alternatif veya ek tanı aracılığıyla tümör histolojisini ayırt etme potansiyelini ortaya koymaktadır. Böylelikle, kişiye özel tanı ve tedavi stratejilerinde radyomiklerin rolü güçlenmektedir.

Çalışmanın yöntemi, 3D-Slicer yazılımı kullanılarak hem segmentasyon hem radyomik özellik çıkarımı aşamalarında açık kaynak ve erişilebilir platformların güncel tıbbi görüntüleme uygulamalarındaki uygunluğunu da teyit etmektedir. Bununla birlikte, manuel ve otomatik segmentasyon yaklaşımlarının dengeli ve dikkatli kullanılması gerektiği vurgulanmıştır. Akciğer penceresinde tamamıyla manuel segmentasyon yapılırken, mediastinal pencerede otomatik segmentasyon sonrası uzman müdahalesi ile kalite güvence sağlanmıştır. Bu hibrit yaklaşımın erken aşamadaki otomasyon teknolojilerinin sınırlılıklarını dengeleyen pratik bir çözüm olduğu ifade edilmiştir.

Bu ayrıntılı çalışma, radyomik incelemelerde kullanılan görüntüleme parametrelerinin tercihlerinin aslında lojistik bir tercih olmanın ötesine geçtiğini, klinik sonuçları ve radyomik güvenilirliği doğrudan etkileyen anahtar unsurlar olduğunu göstermiştir. Multimerkezli ve uzun dönemli çalışmalar için segmentasyonda pencere ayarlarının ve kontrast kullanılmasının standartlaştırılması önerilmektedir. Böylece radyomik veriler birbirine uyumlu, doğru ve tekrarlanabilir şekilde elde edilebilir.

Ayrıca, adenokarsinom ile skuamöz hücre karsinomunun birçok radyomik özellik üzerinden ayrılabilmesi, gelecekte radyo-genomik çalışmaların oluşumu için cesaret verici bir zemin hazırlamaktadır. Moleküler özelliklerin radyomik verilerle entegrasyonu, daha hedefe yönelik ve minimal invaziv tedavilerin planlanmasına olanak tanır. Bu bağlamda, radyomik özelliklerin klinik pratiğe entegrasyonu için standart çalışma protokollerine ihtiyacın altı çizilmektedir.

Liu ve arkadaşlarının çalışması, görüntü parametrelerinin seçiminin sadece teknik değil, klinik sonuçları da derinden etkileyen temel unsurlar olduğunu ortaya koymuştur. Segmentasyon pencere tercihinin radyomik özelliklerin çıkarılması aşamasında belirleyici olduğu gerçeği, radyomik analizlerdeki metodolojik hassasiyetin önemini vurgulamaktadır. Böylece, radyomik temelli tanı ve tedavi süreçlerinde kalite ve standartların sürekli geliştirilmesi gereği açıkça ortaya çıkmıştır.

Bu kapsamlı çalışma, radyomik araştırmalar ile klinik uygulamalar arasındaki boşluğu kapatmada önemli bir mihenk taşıdır. Yöntemsel ayrıntılara verilen önem, veri kalitesinin arttırılması ve sonuçların güvenilirliğinin sağlanması açısından geleceğe ışık tutmaktadır. Açık kaynak yazılımlarla görünür hale gelen bu hassas farklar, ilerleyen süreçte klinisyenler arasında daha etkin ve ortak standartların benimsenmesini kolaylaştıracaktır.

Sonuç olarak, görüntü seçimi ve segmentasyon stratejilerinde standartlara uyum sağlanmadan elde edilen radyomik verilerin güvenilirliği sorgulanabilir. Bu araştırmanın önerileri doğrultusunda, multidisipliner ekiplerin ortak çalışma protokolleri geliştirerek radyomik analizin klinik hayata sıçraması hedeflenmelidir. Kişiye özel ve doğrulanabilir tıbbi görüntü analizleri için bu tür titiz çalışmaların artırılması, onkolojide radyomiklerin gerçek gücünü ortaya çıkaracaktır.

Araştırma Konusu: Görüntü seçimi ve segmentasyon parametrelerinin 3D-Slicer yazılımı kullanılarak akciğer kanseri radyomik özellik çıkarımı üzerindeki etkisi.

Makale Başlığı: The influence of image selection and segmentation on the extraction of lung cancer imaging radiomics features using 3D-Slicer software

Web References: https://doi.org/10.1186/s12885-025-14094-z

Doi Referans: https://doi.org/10.1186/s12885-025-14094-z

Resim Credits: Scienmag.com

Anahtar Kelimeler: 3D-Slicer yazılımı, adenokarsinom vs skuamöz hücre karsinomu, Cancer Imaging Archive veri seti, klinik radyomik veri uygulamaları, kontrast madde etkileri, BT akciğer kanseri parametreleri, görüntü seçim etkisi, akciğer kanseri radyomikleri, radyomik özelliklerin sağlamlığı, segmentasyon metodolojileri, tümör görselleştirmesi, küçük hücre dışı akciğer kanseri, çok merkezli radyomik çalışmalar.