基于高分辨T2WI及弥散加权成像的放射组学模型预测Ⅱ～Ⅲ期直肠癌患者微卫星稳定性状态

作者：相帅; 郑龙波; 朱玲; 高源; 王东升; 刘尚龙; 张帅; 王童语; 卢云^*

来源：中华外科杂志, 2023, 61(09).

• 直肠肿瘤
• 微卫星不稳定性
• 诊断, 计算机辅助
• 机器学习
• 放射组学

目的探讨基于高分辨T2WI及弥散加权成像(DWI)的放射组学模型在预测Ⅱ～Ⅲ期直肠癌患者微卫星稳定性状态中的价值。方法回顾性收集青岛大学附属医院2016年2月至2020年10月连续收治的175例Ⅱ～Ⅲ期直肠癌患者资料, 男性 119 例, 女性56 例, 年龄(63.9±9.4)岁(范围:37～85岁)。微卫星稳定性患者152例, 微卫星不稳定性患者23例。以7∶3的比例将患者随机分为训练组123例和验证组52例。利用ITK-SNAP软件在每位患者的T2WI及DWI图像中标记感兴趣区域, 用PyRadiomics提取7类放射组学特征, 在去除冗余特征及特征归一化后, 使用最小绝对收缩和选择算子进行特征选择。基于支持向量机在训练组中构建1个临床模型、3个放射组学模型和1个临床-放射组学模型, 并使用受试者工作特征曲线下面积、灵敏度、特异度、准确性在验证组中评估模型性能。结果筛选出与直肠癌患者微卫星状态最相关的3个临床特征(年龄、肿瘤分化程度、肿瘤下缘距肛缘距离)及6个放射组学特征(2个DWI相关特征和4个T2WI相关特征)。临床-放射组学模型在训练组中的曲线下面积为0.95, 验证组中为0.81, 优于临床模型(0.68, Z=0.71, P=0.04), 与T2WI+DWI模型诊断效能相当(0.82, Z=-0.21, P=0.83)。结论术前T2WI与DWI的放射组学特征与Ⅱ～Ⅲ期直肠癌患者微卫星稳定性状态相关, 基于此构建的模型表现出了较高的分类效能。

• 单位
  青岛大学附属医院