A Visual Aid Tool for Detection of Pancreatic Tumour-Vessel Contact on Staging CT: A Retrospective Cohort Study

Purpose: In pancreatic adenocarcinoma, the difficult distinction between normal and affected pancreas on CT studies may lead to discordance between the pre-surgical assessment of vessel involvement and intraoperative findings. We hypothesize that a visual aid tool could improve the performance of radiology residents when detecting vascular invasion in pancreatic adenocarcinoma patients. Methods: This study consisted of 94 pancreatic adenocarcinoma patient CTs. The visual aid compared the estimated body fat density of each patient with the densities surrounding the superior mesenteric artery and mapped them onto the CT scan. Four radiology residents annotated the locations of perceived vascular invasion on each scan with the visual aid overlaid on alternating scans. Using 3 expert radiologists as the reference standard, we quantified the area under the receiver operating characteristic curve to determine the performance of the tool. We then used sensitivity, specificity, balanced accuracy ((sensitivity + specificity)/2), and spatial metrics to determine the performance of the residents with and without the tool. Results: The mean area under the curve was 0.80. Radiology residents' sensitivity/specificity/balanced accuracy for predicting vascular invasion were 50%/85%/68% without the tool and 81%/79%/80% with it compared to expert radiologists, and 58%/85%/72% without the tool and 78%/77%/77% with it compared to the surgical pathology. The tool was not found to impact the spatial metrics calculated on the resident annotations of vascular invasion. Conclusion: The improvements provided by the visual aid were predominantly reflected by increased sensitivity and accuracy, indicating the potential of this tool as a learning aid for trainees. Visual Abstract This is a visual representation of the abstract. Objectif : Il est difficile de distinguer un pancr & eacute;as sain d'un pancr & eacute;as atteint sur des r & eacute;sultats de tomodensitom & eacute;trie (TDM), ce qui peut mener & agrave; des incoh & eacute;rences entre les r & eacute;sultats de l'& eacute;valuation pr & eacute;op & eacute;ratoire et les observations lors de l'intervention chirurgicale en ce qui concerne l'envahissement des vaisseaux adjacents dans les cas d'ad & eacute;nocarcinomes pancr & eacute;atiques. Nous avons & eacute;mis l'hypoth & egrave;se qu'un outil de visualisation pourrait am & eacute;liorer les performances des r & eacute;sidents en radiologie au moment de d & eacute;terminer la pr & eacute;sence d'un envahissement vasculaire chez les patients atteints d'un ad & eacute;nocarcinome pancr & eacute;atique. M & eacute;thodes : Dans le cadre de cette & eacute;tude, 94 images de TDM de patients atteints d'un ad & eacute;nocarcinome pancr & eacute;atique ont & eacute;t & eacute; analys & eacute;es. L'outil de visualisation a & eacute;tabli une comparaison entre la valeur estim & eacute;e de la densit & eacute; de graisse corporelle de chaque patient et la densit & eacute; de graisse autour de l'art & egrave;re m & eacute;sent & eacute;rique sup & eacute;rieure, et a permis de repr & eacute;senter ces donn & eacute;es sur l'image de TDM. Quatre r & eacute;sidents en radiologie ont annot & eacute; les emplacements de l'envahissement vasculaire per & ccedil;u sur chaque image; la moiti & eacute; des images & eacute;taient modifi & eacute;es au moyen de l'outil de visualisation. Afin d'obtenir une norme de r & eacute;f & eacute;rence, nous avons fait appel & agrave; trois radiologistes experts, et & agrave; l'aide de leurs annotations, l'aire sous la courbe de fonction d'efficacit & eacute; du r & eacute;cepteur a & eacute;t & eacute; calcul & eacute;e dans le but de d & eacute;terminer la performance de l'outil. Ensuite, des m & eacute;triques de sensibilit & eacute; diagnostique, de sp & eacute;cificit & eacute;, de pr & eacute;cision pond & eacute;r & eacute;e ((sensibilit & eacute;+sp & eacute;cificit & eacute;)/2) et d'analyse spatiale ont & eacute;t & eacute; calcul & eacute;es afin de d & eacute;terminer les performances des r & eacute;sidents lors de l'& eacute;valuation d'images modifi & eacute;es par l'outil ou non. R & eacute;sultats : L'aire sous la courbe moyenne & eacute;tait de 0,80. La sensibilit & eacute;, sp & eacute;cificit & eacute; et pr & eacute;cision pond & eacute;r & eacute;e des r & eacute;sidents en radiologie lors de la d & eacute;termination de la pr & eacute;sence d'un envahissement vasculaire en comparaison avec les annotations des radiologistes experts & eacute;tait de 50/85/68 % pour les images non modifi & eacute;es par l'outil et de 81/79/80 % pour les images modifi & eacute;es; leurs r & eacute;sultats en comparaison avec les r & eacute;sultats observ & eacute;s lors de l'intervention chirurgicale ont & eacute;t & eacute; de 58/85/72 % pour les images non modifi & eacute;es par l'outil et de 78/77/77 % pour les images modifi & eacute;es. Le recours & agrave; l'outil n'a pas eu d'effet sur les m & eacute;triques d'analyse spatiale calcul & eacute;es & agrave; partir des annotations des r & eacute;sidents au sujet de l'envahissement vasculaire. Conclusion : Les avantages que procure l'outil de visualisation se traduisaient principalement par une sensibilit & eacute; et