心房颤动中多种三维左心房形状描述符的比较研究：几何构型差异、体积依赖性与分割边界敏感性

《BMC Medical Imaging》：Automated computation and comparison of three-dimensional left atrial shape descriptors from deep learning-assisted CT segmentation in atrial fibrillation: a retrospective methodological imaging study

　　

摘要

背景

三维左心房（LA）形状描述符越来越多地用于描述心房颤动（AF）中的心房重构。然而，多种指标在以重叠术语被报告时（尤其是"球形度"），它们之间、与左心房体积以及与分割边界不确定性之间的关系仍未得到充分界定。

方法

本回顾性单中心方法学影像学研究纳入了186例在接受消融前增强心脏CT血管成像的AF患者。基于MedNeXt的工作流生成了标准化的左心房体网格。计算了六项整体描述符：Wadell球形度（ΨW）、两个坐标协方差特征值比指标（E和F）、凸包比（CHR）、以及基于最大直径（DNVSImax）和三个正交直径均值（DNVSImean）的两个直径标准化体积球形度指标。一个分层40例的子集接受了专家指导的校正，预定义的体素、网格以及±1体素截断平面扰动用于评估工作流敏感性。重复执行用于量化实施一致性。进行了Pearson相关性（附Spearman敏感性）、描述性探索性左心房体积校正亚型模型以及基于成分的全异速敏感性分析。未评估AF亚型×左心房体积的交互作用。

结果

在40例专家指导校正子集中，Dice系数为0.956 ± 0.015，HD95为1.62 ± 0.55 mm，自动输出与校正输出之间的描述符组内相关系数（ICC）介于0.871至0.947之间。这些估计量量化的是与专家指导校正的一致性，而非独立的人工验证。重复运行的ICC ≥ 0.996，表明实施一致性较高。ΨW与DNVSImax和DNVSImean基本无关，而两种DNVSI变体之间强相关。E、F、CHR、DNVSImax和DNVSImean均与左心房体积相关，成分分析显示存在方向依赖性、非等比缩放。多变量CHR关联度较弱且仅为名义显著（标准化β = ?0.23，95% CI ?0.42至?0.04），且CHR表现出最大的边界敏感性（第95百分位变化，4.8%）。

结论

这六项基于CT的描述符代表不同的几何构造。专家指导校正和边界扰动刻画了它们的测量敏感性。体积校正本身并不能确立体积独立的形状效应。CHR较弱的名义显著关联及其对边界定位的敏感性，仍属于提出假设的阶段。临床转化需要明确的公式、标准化的解剖边界、合适的大小建模、独立的人工验证、扫描-再扫描评估以及外部验证。