Diagnostic Value of Fractal Analysis for the Differentiation of Brain Tumors Using 3-Tesla Magnetic Resonance Susceptibility-Weighted Imaging
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Susceptibility-weighted imaging (SWI) of brain tumors provides information about neoplastic vasculature and intratumoral micro- and macrobleedings. Low- and high-grade gliomas can be distinguished by SWI due to their different vascular characteristics. Fractal analysis allows for quantification of these radiological differences by a computer-based morphological assessment of SWI patterns. OBJECTIVE: To show the feasibility of SWI analysis on 3-T magnetic resonance imaging to distinguish different kinds of brain tumors. METHODS: Seventy-eight patients affected by brain tumors of different histopathology (low- and high-grade gliomas, metastases, meningiomas, lymphomas) were included. All patients underwent preoperative 3-T magnetic resonance imaging including SWI, on which the lesions were contoured. The images underwent automated computation, extracting 2 quantitative parameters: the volume fraction of SWI signals within the tumors (signal ratio) and the morphological self-similar features (fractal dimension [FD]). The results were then correlated with each histopathological type of tumor. RESULTS: Signal ratio and FD were able to differentiate low-grade gliomas from grade III and IV gliomas, metastases, and meningiomas (P < .05). FD was statistically different between lymphomas and high-grade gliomas (P < .05). A receiver-operating characteristic analysis showed that the optimal cutoff value for differentiating low- from high-grade gliomas was 1.75 for FD (sensitivity, 81%; specificity, 89%) and 0.03 for signal ratio (sensitivity, 80%; specificity, 86%). CONCLUSION: FD of SWI on 3-T magnetic resonance imaging is a novel image biomarker for glioma grading and brain tumor characterization. Computational models offer promising results that may improve diagnosis and open perspectives in the radiological assessment of brain tumors. ABBREVIATIONS: FD, fractal dimensionSR, signal ratioSWI, susceptibility-weighted imaging.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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