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基于胸部增强CT影像组学模型用于胸腺瘤分类的研究
蒋佻宴, 贾田颖, 张琴
中国癌症杂志    2024, 34 (6): 581-589.   DOI: 10.19401/j.cnki.1007-3639.2024.06.006
摘要   (240 HTML8 PDF(pc) (1148KB)(1030)  

背景与目的:胸腺瘤术前分类对治疗决策很有帮助,但获取存在一定困难。本研究旨在建立基于增强对比计算机体层成像(contrast-enhanced computed tomography,CECT)影像组学的胸腺瘤风险分类训练模型,并验证其性能、可靠性和泛化能力。 方法:本回顾性队列研究分析了在上海交通大学医学院附属胸科医院2008年1月—2017年12月接受胸腺瘤切除手术的患者(Masaoka-Koga Ⅰ~Ⅲ期)的临床资料。将患者随机分层为训练组(80%)和测试组(20%),将术后病理学检查结果作为金标准。低风险组织学类型包括A、AB和B1。高风险组织学类型包括B2和B3。手动分割术前CECT图像相关肿瘤区域并提取影像组学特征。使用最小绝对收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归进行特征选择,并将临床特征添加到联合模型中。模型性能指标包括受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线的曲线下面积(area under curve,AUC)、灵敏度和特异度。结果:共纳入478例患者(平均年龄51.3±12.3岁,男性占48.1%)。临床模型、基于CECT的影像组学模型和在测试集上使用临床和CT特征的模型AUC分别为0.666、0.831和0.850。性能最佳的模型的灵敏度为0.829,特异度为0.764。结论:基于术前CECT的影像组学模型在胸腺瘤风险分类中表现良好。


Characteristics Training set (n=382) Test set (n=96) P value
Gender
Male 218 (57.07) 55 (57.29) 0.97
Female 164 (42.93) 41 (42.71)
Age/year
x±s 52.9±12.3 53.1±12.0 0.66
Maximal diameter D/cm
x±s 6.03±2.74 6.36±3.09 0.38
Concomitant disease n (%)
Present 35 (9.16) 10 (10.42) 0.71
Absent 347 (90.84) 86 (89.58)
Masaoka-Koga stage n(%)
111 (29.06) 27 (28.13) 0.91
211 (55.24) 54 (56.25)
60 (15.71) 15 (15.63)
Risk category n (%)
Low risk 218 (57.07) 55 (57.29) 0.97
High risk 164 (42.93) 41 (42.71)
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表2 训练集和试验集临床特征比较
正文中引用本图/表的段落
从2008年1月—2017年12月,筛选了共1 110例接受手术治疗的胸腺瘤患者。这些患者均接受了R0切除。术后分期为Masaoka-Koga Ⅰ~ Ⅲ期。筛选出3例伴有胸腺癌的胸腺瘤患者,43例伴有其他癌症的患者,筛选出586例缺失CT图像、无增强CT或CT图像质量差的患者。最终478例胸腺瘤患者符合条件纳入本研究。其中273例(57.1%)属于低风险组,205例属于高风险组。高风险组与低风险组在以下方面存在显著差异:① 平均年龄较年轻,标准差较大;② 更多的较晚的Masaoka-Koga分期;③ 更多的合并症,包括重症肌无力、再生障碍性贫血、纯红细胞再生障碍性贫血、干燥综合征、全身性红斑性狼疮、强直性脊柱炎和肾病综合征。两个风险组在性别和最大肿瘤直径上差异无统计学意义(P>0.05)。患者的临床特征见表1。在进行特征选择和模型训练之前,根据分层因素Masaoka-Koga分期和组织学类型随机选择,将研究队列分为训练集(n=382)和测试集(n=96)。这两组的临床特征差异无统计学意义(P>0.05,表2)。
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