Segmentação Intralesional de Tumores Colorretais Utilizando Radioômica de Habitas com Extração Local em Patches 3D
A radiômica de habitats permite dividir um tumor em sub-regiões com características quantitativas semelhantes, em vez de tratá-lo como uma região homogênea. Na literatura, essa abordagem e as análises longitudinais vêm sendo desenvolvidas de forma paralela: os estudos de habitats costumam considerar um único timepoint, enquanto os estudos longitudinais acompanham o tumor ao longo do tratamento, mas sem segmentá-lo em sub-regiões. Diante dessa lacuna, este trabalho teve como objetivo desenvolver e implementar um pipeline para a avaliação longitudinal de sub-regiões intratumorais em tumores de reto, utilizando imagens de ressonância magnética. Foram utilizados exames e máscaras de segmentação manual fornecidos pelo Instituto do Câncer do Estado de São Paulo. O pipeline foi organizado em cinco etapas: carregamento e pré-processamento, com reamostragem isotrópica de 0,7 × 0,7 × 0,7 mm, remoção de outliers e padronização dos tons de cinza; extração de 28 características radiômicas (17 de primeira ordem e 11 derivadas da matriz de coocorrência de níveis de cinza) por supervoxel, definido como uma vizinhança 3 × 3 × 3 inteiramente contida na máscara tumoral; clusterização por K-means, com normalização z-score e agrupamento pooled; reconstrução e visualização dos habitats sobre os volumes originais; e organização estatística dos volumes e proporções. O número de habitats foi definido como três, valor que apresentou o menor índice de Davies-Bouldin e o maior índice de Calinski-Harabasz entre os testados. A comparação entre os exames imediatamente anterior e imediatamente posterior ao tratamento neoadjuvante foi restrita aos 21 casos que dispõem dos dois timepoints, nos quais se observou, na maior parte dos pacientes, redução da proporção de um habitat e aumento da proporção de outro após o tratamento. Os resultados indicam que o pipeline é capaz de quantificar mudanças na composição intratumoral ao longo do tratamento, restando avaliar a significância estatística dessas variações e sua relação com o recrescimento tumoral.