| 夏怡,陈基明,吴莉莉,丁俊,卢林明,焦南林.基于常规MRI生境影像组学和深度学习预测软组织肉瘤分级的价值[J].放射学实践,2026,41(05):544-552 |
| 基于常规MRI生境影像组学和深度学习预测软组织肉瘤分级的价值 |
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| DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2026.05.011 |
| 中文关键词: 软组织肉瘤 生境分析 深度学习 影像组学 磁共振成像 |
| 基金项目:皖南医科大学校中青年科研项目(WK2024ZQNZ60) |
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| 中文摘要: |
| 【摘要】目的:探讨基于常规MRI生境影像组学和深度学习(DL)预测软组织肉瘤(STS)分级的价值。方法:回顾性分析经术后病理证实的167例STS患者的临床及影像资料。根据法国癌症中心联合会组织学分级系统对肿瘤进行分级,Ⅰ级为低级别STS(n=67),Ⅱ、Ⅲ级为高级别STS(n=100)。采用完全随机分组法,按照7:3比例将患者分为训练组(n=116)和验证组(n=51)。所有患者均行常规MRI检查。使用ITK-SNAP软件在脂肪抑制T2加权像(FS-T2WI)上逐层手动勾画肿瘤感兴趣区(ROI)并进行三维融合,使用生境成像技术通过聚类分析方法将STS分为两个亚区,提取肿瘤整体及各亚区的影像组学特征,使用Resnet50网络提取深度学习特征,通过最小冗余最大相关(mRMR)与最小绝对收缩和选择算子方法(LASSO)进行特征降维,分别构建基于肿瘤整体、各亚区及DL算法的影像组学预测模型,并计算肿瘤整体及各亚区的影像组学得分。采用多因素Logistic回归分析构建临床模型及联合模型。绘制受试者工作特征(ROC)曲线评价模型的预测效能,应用决策曲线分析(DCA)评估模型的临床收益。采用SHAP方法分析联合模型中各特征对STS分级的重要性。结果:临床模型、肿瘤整体模型、生境1(ITH1)模型、生境2(ITH2)模型、DL模型及联合模型在训练组中预测STS分级的AUC(95%CI)分别为0.811(0.798~0.825)、0.824(0.804~0.845)、0.821(0.770~0.873)、0.863(0.828~0.898)、0.808(0.791~0.824)和0.916(0.889~0.944);在验证组中预测STS分级的AUC(95%CI)分别为0.769(0.748~0.790)、0.757(0.726~0.788)、0.705(0.627~0.783)、0.834(0.780~0.888)、0.808(0.783~0.833)和0.902(0.862~0.941),联合模型预测STS分级的效能最优。ITH2得分、瘤内囊变/坏死及肿瘤最大径是预测STS分级的独立危险因素。DCA结果显示联合模型的临床获益显著高于临床模型。SHAP分析结果显示,ITH2得分、瘤内囊变/坏死是预测STS分级的最重要特征。结论:基于常规MRI生境影像组学模型可以用于预测STS分级,ITH2得分与临床病理、影像学特征结合构建的联合模型可以进一步提高预测效能,临床获益最优。 |
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