Malignant glial tumours: prognostic value of quantitative microscopy

Summary

Nuclear and cell density features have been measured in 22 cases of glioblastoma divided into two groups according to their survival periods, i.e. less than 12 months or more than 12. The results have demonstrated that the logarithmic transformation of the following features show up statistically significant differences (p < 0.05): mean of the logarithm of nuclear area, standard deviation of the logarithm of perimeter and standard deviation of the logarithm of the roundness factor. The standard deviation of the roundness factor has been shown to be another parameter with statistically significant differences between the two groups. Forward stepwise discriminant analysis was adopted in order to identify the quantitative features which contributed most significantly to discriminating between the two groups. The results suggested a combination of two features, i.e. the standard deviation of the logarithm of the roundness factor and the mean of the logarithm of the roundness factor. The comparison between actual and predicted categories showed 68.18% agreement: 7 out of 22 cases were allocated incorrectly by the computer. However, when a classification probability threshold was adopted, the 7 incorrectly allocated cases assumed an “intermediate” position between the two groups, in agreement with their survival.

Zusammenfassung

Kern- und Zelldichte wurden bei 22 Fällen von Glioblastomen untersucht, die hinsichtlich der Überlebenszeit (weniger als 12 und mehr als 12 Monate) in zwei Gruppen geteilt wurden. Die Ergebnisse demonstrierten, daß die logarithmische Funktion der folgenden Charakteristika statistisch signifikante Differenzen (p < 0,05) zeigen: Mittelwert des Logarithmus der Kernzone, Standardabweichung des Logarithmus des Umfangs und die Standardabweichung des Logarithmus des Rundungsfaktors. Die Standardabweichung des Rundungsfaktors zeigte sich als weiterer Parameter mit statistisch signifikanter Differenz zwischen beiden Gruppen. Eine stufenweise Diskriminantenanalyse wurde angewandt, um die quantitativen Charakteristika zu finden, die am meisten zur Unterscheidung zwischen beiden Gruppen beitrugen, d.h. die Standardabweichung des Logarithmus des Rundungsfaktors und der Mittelwert des Logarithmus des Rundungsfaktors. Der Vergleich zwischen aktueller und vorhergesagter Gruppe zeigte in 68% Übereinstimmung: 7 von 22 Fällen wurden vom Computer falsch zugewiesen, jedoch, wenn eine Klassifikation-Wahrscheinlichkeitsschwelle verwendet wurde, nahmen die 7 falsch zugewiesenen Fälle eine “Zwischen”-Stellung zwischen beiden Gruppen ein in Übereinstimmung mit der Überlebenszeit.

Key-words

Morphometry - Multivariate analysis - Glial tumours - Prognosis