基于高分辨T2加权图像的影像组学模型评估局部进展期直肠癌新辅助放化疗效果的应用分析

基于高分辨T2加权图像的影像组学模型评估局部进展期直肠
癌新辅助放化疗效果的应用分析
刘明璐;沈浮;王颢;陈琪;陆建平
【期刊名称】《结直肠肛门外科》
【年(卷),期】2024(30)2
【摘要】目的探讨基于高分辨T2加权图像的影像组学模型评估局部进展期直肠癌新辅助放化疗效果的效能。

方法回顾性收集2018年1—12月于海军军医大学第
一附属医院接受治疗的局部进展期直肠癌患者的临床资料,患者接受新辅助放化疗(长程放疗联合同步化疗)且术后病理证实为直肠腺癌。

患者完成基线和新辅助放化疗之后的直肠高分辨T2加权序列扫描,由放射科医师根据新辅助放化疗之后的高分辨T2加权图像的裂隙瘢痕征进行新辅助放化疗效果的主观评价。

以术后病理肿瘤退缩分级作为评估新辅助放化疗效果(疗效良好或疗效不良)的“金标准”。

在基线和新辅助放化疗之后的高分辨T2加权图像上勾画感兴趣区,自动生成容积感兴趣区。

以两种方式提取影像组学特征并相应建模:Model 1,从基线容积感兴趣区提取影像
组学特征;Model 2,从新辅助放化疗之后的容积感兴趣区提取影像组学特征。

选择
组内相关系数≥0.8的特征,采用最小绝对收缩与选择算子算法进行降维,选择用于评价肿瘤退缩分级的最佳相关影像组学特征。

随机选取70%的病例作为训练集构建XGBoost模型(Model 1和Model 2),剩余30%的病例作为测试集对两个模型分
别进行验证。

分别针对影像组学模型和裂隙瘢痕征主观评价的结果绘制受试者工作特征曲线并进行分析(曲线下面积、曲线下面积的95%置信区间、敏感度、特异度、准确率、精准率、F1值)。

采用Delong检验、计算净重新分类指数比较组间差异。

采用决策曲线分析方法评估临床获益。

结果纳入189例患者的临床资料进行分析,
其中新辅助放化疗结束与手术治疗的中位时间间隔为68(63,74)d,新辅助放化疗之后的直肠高分辨T2加权序列扫描与手术治疗的中位时间间隔为6(4,9)d,达到病理完全缓解者41例,根据术后病理肿瘤退缩分级评价为疗效良好者93例,占比为49.2%。

Model 1、Model 2分别获取8个、6个最佳相关影像组学特征。

测试集中,Model 1、Model 2的曲线下面积分别为0.977(95%置信区间为
0.955~1.000)、0.921(95%置信区间为0.865~0.978),裂隙瘢痕征主观评价的曲线下面积为0.633(95%置信区间为0.540~0.727)。

Delong检验结果显示,Model 2与Model 1相比,P=0.186;Model 2与Model 1相比,净重新分类指数为-0.402。

Delong检验结果显示,裂隙瘢痕征主观评价与Model 1、Model 2相比,P值均小于0.05;裂隙瘢痕征主观评价与Model 1、Model 2相比,净重新分类指数均为负值。

决策曲线分析结果显示,在0~1的概率阈值范围内,Model 1和Model 2的临床获益优于将所有患者视为疗效良好或疗效不良,也优于裂隙瘢痕征主观评价,而且Model 1的临床获益优于Model 2。

结论基于基线和新辅助放化疗之后的高分辨T2加权图像所建立的影像组学模型均可以较为有效地评估局部进展期直肠癌的肿瘤退缩程度,而且基于基线图像的影像组学模型的评估效能相对更优。

【总页数】9页(P177-185)
【作者】刘明璐;沈浮;王颢;陈琪;陆建平
【作者单位】海军军医大学第一附属医院影像医学科;海军军医大学第一附属医院肛肠外科;海军军医大学统计教研室
【正文语种】中文
【中图分类】R735.3
【相关文献】
1.基于ADC图的不同影像组学模型在预测局部进展期直肠癌新辅助放化疗疗效中的应用
2.基于MRI影像组学构建新辅助放化疗后局部进展期直肠癌的预测模型
3.多方位MRI影像组学预测局部进展期直肠癌新辅助放化疗疗效
4.MRI影像组学预测局部进展期直肠癌新辅助放化疗疗效的研究进展
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