Abstract
Purpose Phyllodes tumors (PTs) are uncommon fibroepithelial breast lesions that are classified
as three different forms as benign phyllodes tumor (BPT), borderline phyllodes tumor
(BoPT), and malignant phyllodes tumor (MPT). Conventional radiologic methods make
only a limited contribution to exact diagnosis, and texture analysis data increase
the diagnostic performance. In this study, we aimed to evaluate the contribution of
texture analysis of US images (TAUI) of PTs in order to discriminate between BPTs
and BoPTs-MPTs.
Methods The number of patients was 63 (41 BPTs, 12 BoPTs, and 10 MPTs). Patients were divided
into two groups (Group 1-BPT, Group 2-BoPT/MPT). TAUI with LIFEx software was performed
retrospectively. An independent machine learning approach, MATLAB R2020a (Math- Works,
Natick, Massachusetts) was used with the dataset with p < 0.004. Two machine learning
approaches were used to build prediction models for differentiating between Group
1 and Group 2. Receiver operating characteristics (ROC) curve analyses were performed
to evaluate the diagnostic performance of statistically significant texture data between
phyllodes subgroups.
Results In TAUI, 10 statistically significant second order texture values were identified
as significant factors capable of differentiating among the two groups (p < 0.05).
Both of the models of our dataset make a diagnostic contribution to the discrimination
between BopTs-MPTs and BPTs.
Conclusion In PTs, US is the main diagnostic method. Adding machine learning-based TAUI to conventional
US findings can provide optimal diagnosis, thereby helping to choose the correct surgical
method. Consequently, decreased local recurrence rates can be achieved.
Zusammenfassung
Hintergrund Phylloides-Tumore (PTs) sind seltene fibroepitheliale Brustläsionen, die in drei
verschiedene Typen eingeteilt werden: Benigner (BPT), borderline (BoPT) und maligner
(MPT) Phylloides-Tumor. Herkömmliche radiologische Verfahren leisten nur einen begrenzten
Beitrag zur exakten Diagnose, und Texturanalysedaten erhöhen die diagnostische Leistung.
In dieser Studie wollten wir den Beitrag der Texturanalyse von US-Bildern (TAUI) von
PTs bewerten, um zwischen BPTs und BoPTs-MPTs zu differenzieren.
Methoden Es gab 63 Patienten (41 BPTs, 12 BoPTs und 10 MPTs). Die Patienten wurden in zwei
Gruppen eingeteilt (Gruppe 1-BPT, Gruppe 2-BoPT/MPT). TAUI mit LIFEx-Software wurde
retrospektiv durchgeführt. Ein unabhängiger maschineller Lernansatz, MATLAB R2020a
(Math Works, Natick, Massachusetts), wurde mit dem Datensatz mit p < 0,004 verwendet.
Zwei maschinelle Lernansätze wurden verwendet, um Vorhersagemodelle für die Differenzierung
zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 zu erstellen. Es wurden Receiver-Operating-Characteristics
(ROC)-Kurvenanalysen durchgeführt, um die diagnostische Leistung von statistisch signifikanten
Texturdaten zwischen den Phylloides-Untergruppen zu bewerten.
Ergebnisse Mittels TAUI wurden 10 statistisch signifikante Texturwerte zweiter Ordnung als signifikante
Faktoren identifiziert, die zwischen den beiden Gruppen differenzieren können (p < 0,05).
Beide Modelle unseres Datensatzes leisten einen diagnostischen Beitrag zur Differenzierung
zwischen BopTs-MPTs und BPTs.
Schlussfolgerung Bei PTs ist die US die wichtigste diagnostische Methode. Die Ergänzung der konventionellen
US-Befunde durch eine auf maschinellem Lernen basierende TAUI kann eine optimale Diagnose
liefern und damit bei der Auswahl der optimalen chirurgischen Methode helfen. Infolgedessen
können die Lokalrezidivraten gesenkt werden.
Key words
machine learning - texture analysis - ultrasonography - phyllodes tumor