The Cancer Imaging Archive (TCIA)

Il Cancer Imaging Archive (TCIA) è un database ad accesso aperto di immagini mediche per la ricerca sul cancro . Il sito è finanziato dal National Cancer Institute (NCI) Cancer Imaging Program e il contratto è gestito da The University of Arkansas for Medical Sciences . I dati all’interno dell’archivio sono organizzati in “Raccolte” che tipicamente condividono un tipo di cancro e / o un sito anatomico comune. La maggior parte dei dati è costituita da immagini CT , MRI e medicina nucleare (ad es. PET ) memorizzate in DICOMformato ma vengono forniti o collegati anche molti altri tipi di dati di supporto al fine di migliorare l’utilità della ricerca. [1] Tutti i dati sono de-identificati al fine di rispettare l’ Health Insurance Portability e Accountability Act e National Institutes of Health politiche di condivisione dei dati.

Le risorse TCIA hanno lo scopo di supportare:

  • Sviluppo di metodi di diagnosi assistita da computer (imaging quantitativo)
  • Valutazione della riproducibilità scientifica imparziale con metodi statistici standard accettabili
  • Ricerca sulla correlazione di immagini cliniche diagnostiche cliniche con immagini istologiche microscopiche digitali
  • Ricerca esplorativa sui biomarcatori per cui l’imaging è un elemento chiave
  • Collaborazione tra ricercatori interdisciplinari in cui l’imaging è fondamentale per la ricerca su: eterogeneità del tumore – tra i pazienti e all’interno del tumore; tracciamento della risposta temporale del tessuto – misurazioni oggettive della progressione del tumore; genomica di imaging e collegamenti e analisi di Big Data (clinica, istopatologia, genomica) [2]

TCIA è riconosciuto come repository consigliato per Nature Scientific Data, PLOS One, [3] e F1000Research. [4] È anche elencato nel Registro dei Repository dei dati di ricerca re3data.org. [5]

Storia

Prima della creazione di TCIA lo sviluppo finanziato da NCI del National Biomedical Imaging Archive (NBIA) . NBIA è un’applicazione Web open source progettata per consentire la memorizzazione e la query di immagini DICOM. Il TCIA è stato successivamente avviato nel dicembre 2010 per espandere le attività di condivisione dei dati finanziando una componente di servizio che aiuterebbe ad affrontare le sfide tecniche e politiche associate alla ricerca di imaging medicale. TCIA sfrutta strumenti open source come NBIA e Processore Clinical Trials per fornire i propri servizi [6] [7]

Organizzazione dell’Archivio

Il contenuto del sito è organizzato in 5 categorie: [8]

  1. Chi siamo – Fornisce una panoramica generale del sito delle organizzazioni responsabili per il suo funzionamento
  2. Condividi i tuoi dati – Fornisce una panoramica su come applicare per caricare i tuoi dati nell’archivio
  3. Accedi all’archivio: fornisce informazioni sui dati disponibili, i metodi per accedere a tali dati e le metriche sull’uso del sistema
  4. Attività di ricerca – Fornisce informazioni sulle principali iniziative di ricerca condotte utilizzando i dati TCIA e informazioni sulle linee guida di pubblicazione
  5. Guida: fornisce informazioni su come ottenere supporto utilizzando l’archivio e le politiche di utilizzo della documentazione e dei dati

Metodi per accedere ai dati

È possibile accedere alla maggior parte delle raccolte su The Cancer Imaging Archive senza un account, ma un numero limitato di raccolte è limitato a utenti specifici e pertanto richiede un account per accedervi. [2] TCIA ha diversi modi per sfogliare, filtrare e scaricare dati. Loro includono:

  1. Scaricare l’intero contenuto di una raccolta in blocco
  2. Sfruttando la NBIA applicazione per filtrare o ricerca all’interno o attraverso Collezioni
  3. Utilizzo dell’interfaccia di programmazione dell’applicazione RESTful per filtrare o cercare all’interno o attraverso le raccolte

Navigazione, download di massa e accesso ai dati di supporto

La home page include un elenco di tutte le raccolte disponibili. Vengono inoltre fornite informazioni di base sui dati come il tipo di cancro, la posizione del cancro, le modalità e il numero di soggetti. Facendo clic sul nome di una raccolta, viene visualizzata una pagina che descrive i dati incluso il suo scopo di ricerca originale, come sono stati generati i dati e come potrebbe essere utile ad altri utenti di TCIA. Ad esempio, doi : 10.7937 / K9 / TCIA.2015.L4FRET6Z descrive la raccolta NSCLC-Radiomics-Genomics. Nella parte inferiore della pagina ci sono collegamenti per cercare o scaricare le immagini e tutti i dati di supporto disponibili nella scheda Accesso dati. Ulteriori schede forniscono informazioni sulle versioni dei dati e su come citare i dati se vengono utilizzati nelle pubblicazioni.

Molte raccolte contengono tipi di dati aggiuntivi come genomica, dati anagrafici del paziente, dettagli del trattamento e analisi di esperti delle immagini. Questi dati vengono generalmente rilevati solo sfogliando le pagine di raccolta anziché eseguire ricerche in NBIA o utilizzare l’API.

Filtro o ricerca con NBIA

Su ogni pagina della raccolta e anche nel menu principale del sito ci sono collegamenti a “Cerca TCIA”. Questo caricherà l’applicazione NBIA che consente ricerche di testo semplici, avanzate e gratuite. I risultati della ricerca seguono la gerarchia DICOM convenzionale del paziente -> studio -> serie. TCIA fornisce una documentazione completa sulle varie funzionalità del software NBIA … [9]

API RESTful

Una serie di comandi di ricerca e download sono disponibili anche tramite l’API. Le nuove iterazioni sull’API vengono rilasciate come nuove versioni in modo che le applicazioni esistenti sviluppate rispetto alle versioni precedenti dell’API continuino a funzionare. [10]

Attività di ricerca

Un elenco di pubblicazioni conosciute basate su dati TCIA è mantenuto come vantaggio per i ricercatori che potrebbero voler indagare su come è stato utilizzato in precedenza. [11] Oltre alle pubblicazioni peer reviewed ci sono anche diverse importanti iniziative di ricerca descritte nella sezione Attività di ricerca del sito.

L’iniziativa di radiologia CIP TCGA per la ricerca radiogenomica

Un gran numero di raccolte contiene materie che sono state analizzate come parte del database NIH / NHGRI noto come Cancer Genome Atlas (TCGA) . Ciò offre ai ricercatori la possibilità di correlare le immagini cliniche utilizzando identificatori univoci condivisi, ciascuno studio che ha un’analisi genomica estesa TCGA, diapositive di patologia digitale e il download in blocco di dati demografici individuali e dati clinici. Una rete multi-istituzionale di ricercatori che volontariamente impiegano i dati per sviluppare metodi per determinare la prognosi o prevedere la risposta alla terapia. [12] Le raccolte TCGA sono designate secondo la nomenclatura condivisa dal portale dati TCGA(es .: TCGA-BRCA, TCGA-GBM, ecc.). Sono soggetti a una speciale politica di pubblicazione che è unica rispetto agli altri dati pubblici su TCIA. [13]

Competizioni Sfida

TCIA ha anche fornito specifici set di dati utilizzati per le competizioni “Sfida”, come società professionali internazionali focalizzate sull’immagine digitale come MICCAI , SPIE o ISBI . Un elenco di sfide precedenti e future è mantenuto sul sito [14]

Digital Object Identifiers (DOI)

Per facilitare la condivisione dei dati, molte pubblicazioni incoraggiano gli autori a includere citazioni di dati sui dati che gli autori hanno utilizzato nella creazione dei risultati descritti nei loro articoli accademici. Inoltre, sono ora disponibili nuove riviste per descrivere direttamente le raccolte di dati (ad esempio, Nature Scientific Data ). TCIA assegna DOI a tutte le collezioni quando vengono presentate e ha anche la capacità di creare identificativi persistenti collegati a sottoinsiemi di dati contenuti all’interno di TCIA che gli autori possono utilizzare per le citazioni di dati nei loro articoli accademici [15]

Riferimenti

  1. Salta su^ Vendt, Clark (giugno 2013). “The Cancer Imaging Archive (TCIA): mantenimento e gestione di un archivio di informazioni pubbliche” . Journal of Digital Imaging . 26 (6): 1045-57. doi : 10.1007 / s10278-013-9622-7 . PMC  3824915  . PMID  23884657 .
  2. ^ Salta a:b “Informazioni su The Cancer Imaging Archive (TCIA) – The Cancer Imaging Archive (TCIA)” . The Cancer Imaging Archive (TCIA) . Estratto il 26-04-2016 .
  3. Salta su^ “PLOS UNO: accelerare la pubblicazione di scienza peer-reviewed” . journals.plos.org . Estratto il 2016-06-11 .
  4. Salta su^ “Linee guida dati – F1000Research” . f1000research.com . Estratto il 2016-06-11 .
  5. Salta su^ “The Cancer Imaging Archive | re3data.org” . service.re3data.org . Estratto il 2016-06-11 .
  6. Saltate^ Clark, Kenneth; Vendt, Bruce; Smith, Kirk; Freymann, John; Kirby, Justin; Koppel, Paul; Moore, Stephen; Phillips, Stanley; Maffitt, David (2013-07-25). “The Cancer Imaging Archive (TCIA): mantenimento e gestione di un archivio di informazioni pubbliche” . Journal of Digital Imaging . 26 (6): 1045-1057. doi : 10.1007 / s10278-013-9622-7 . ISSN  0897-1889 . PMC  3824915  . PMID  23884657 .
  7. Salta su^ “The Cancer Imaging Archive” . Programma di imaging del cancro – National Cancer Institute . Estratto il 26-04-2016 .
  8. Salta su^ “The Cancer Imaging Archive (TCIA) – Un archivio crescente di immagini mediche di cancro” . The Cancer Imaging Archive (TCIA) . Estratto il 26-04-2016 .
  9. Salta su^ “Cancer Imaging Archive Guida per l’utente – TCIA Online Help – Cancer Imaging Archive Wiki” . wiki.cancerimagingarchive.net . Estratto il 26-04-2016 .
  10. Salta su^ “Guida all’utilizzo dell’interfaccia programmatica TCIA (REST API) – L’accesso pubblico al Cancer Imaging Archive (TCIA) – Cancro Imaging Archive Wiki” . wiki.cancerimagingarchive.net . Estratto il 26-04-2016 .
  11. Salta su^ “Pubblicazioni – L’accesso pubblico al TCG (Cancer Imaging Archive – Cancer Imaging Archive Wiki”) . wiki.cancerimagingarchive.net . Estratto il 26-04-2016 .
  12. Salta su^ “CIP TCGA Radiology Initiative – The Cancer Imaging Archive (TCIA) Accesso pubblico – Cancer Imaging Archive Wiki” . wiki.cancerimagingarchive.net . Estratto il 26-04-2016 .
  13. Salta su^ “Criteri e restrizioni sull’utilizzo dei dati – L’accesso pubblico al Cancer Imaging Archive (TCIA) – Cancro Imaging Archive Wiki” . wiki.cancerimagingarchive.net . Estratto il 26-04-2016 .
  14. Salta su^ “Concorsi di sfida – L’accesso pubblico al Cancer Imaging Archive (TCIA) – Cancer Imaging Archive Wiki” . wiki.cancerimagingarchive.net . Estratto il 26-04-2016 .
  15. Salta su^ “TCIA Digital Object Identifiers – TCIA DOI – Cancer Imaging Archive Wiki” . wiki.cancerimagingarchive.net . Estratto il 26-04-2016 .