通过MRI影像组学构建颈椎失稳诊断分类模型的可行性

作者：路广琦; 崔莹; 李靖; 俞张镜泽; 朱立国; 于杰^*; 庄明辉^*

来源：中国组织工程研究, 2023, 1-5.

• 颈椎失稳
• MRI影像组学
• 诊断分类模型
• 感兴趣区域
• 曲线下面积

背景：既往颈椎失稳相关研究在传统影像学检查下对其病变发展过程中的动静力交互作用关系和病理特征变化阐释不明，近年来逐渐兴起的MRI影像组学可为颈椎失稳的深入研究提供新的途径。目的：探讨MRI影像组学在颈椎失稳研究中的应用价值。方法：通过招募广告和中国中医科学院望京医院脊柱二科门诊，纳入18-45岁青年颈椎失稳受试者和非失稳受试者进行颈椎MRI采集，在椎间盘所在的横断面图层，对椎间盘区、关节突区、椎前肌区、颈后肌群深层区及颈后肌群浅层区等5个特定感兴趣区域进行手动分割，以提取并筛选影像组学特征，最终进行颈椎失稳诊断分类模型的构建，并使用曲线下面积评价模型的效能。结果与结论：(1)共纳入56例颈椎失稳受试者和55例非失稳受试者，每个感兴趣区域提取影像组学特征各1 688个；经过筛选最终获得300组具有特异性的影像组学特征组合，每个感兴趣区域各60组；(2)初步建立了5个感兴趣区域的颈椎失稳诊断分类模型，其中关节突区的支持向量机模型和颈后肌群深层区的支持向量机模型对于失稳和非失稳的分类具有一定的准确性，十折交叉验证平均曲线下面积分别为0.719 7和0.703 3；(3)椎间盘区的Logistic模型、椎前肌区的LightGBM模型及颈后肌群浅层区的Logistic模型对于失稳和非失稳的分类准确性一般，十折交叉验证平均曲线下面积分别为0.650 4,0.620 7和0.644 2；(4)证明了MRI影像组学在颈椎失稳研究中应用的可行性，进一步深化了对颈椎失稳发病机制的认识，同时也为颈椎失稳的精准诊断提供了客观依据来源。

• 单位
  中国中医科学院望京医院