多模态磁共振成像检查影像组学模型对直肠癌微卫星不稳定性的预测价值

摘要：

目的 探讨多模态磁共振成像(MRI)检查影像组学模型对直肠癌微卫星不稳定性(MSI)的预测价值.方法 采用回顾性队列研究方法.收集2020年1月至2022年12月2家医学中心收治的117例(宁波市泌尿肾病医院74例、浙江大学医学院附属第一医院43例)直肠癌患者的临床病理资料;男73例,女44例;年龄为(63±5)岁.117例患者通过随机数字表法以7:3随机分为训练集70例和测试集47例.117例患者均行盆腔MRI检查.观察指标:(1)影像组学预测模型构建及特征分析.(2)影响训练集直肠癌MSI的因素分析.(3)直肠癌MSI预测模型的构建与评价.正态分布的计量资料以(x)±s表示,组间比较采用t检验;偏态分布的计量资料以M(Q[,Q3)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验;计数资料以绝对数表示,组间比较采用x2检验.单因素分析采用单因素方差分析,多因素分析采用Logistic回归模型前进法.绘制受试者工作特征(ROC)曲线,以曲线下面积(AUC)、决策曲线、校准曲线、Delong检验评价预测模型的效能.结果 (1)影像组学预测模型构建及特征分析.提取117例患者5 580个影像组学特征,经最大相关最小冗余筛选和最小化绝对收缩和选择算子回归模型降维后,最终筛选出9个影像组学特征.计算影像组学评分(R-score),构建基于R-score的影像组学预测模型.(2)影响训练集直肠癌MSI的因素分析.多因素分析结果显示:血小板计数是直肠癌患者MSI的独立影响因素[优势比=1.13,95％可信区间(CI)为1.06～1.21,P＜0.05].(3)直肠癌MSI预测模型的构建与评价.根据多因素分析结果构建临床特征预测模型、临床-影像组学联合预测模型.训练集中临床特征预测模型、影像组学预测模型、临床-影像组学联合预测模型的AUC分别为0.94(95％CI为0.86～0.98)、0.96(95％CI为 0.88～0.99)、0.99(95％CI为 0.93～1.00),灵敏度分别为 90.7％、91.2％、96.9％,特异度分别为85.0％、88.9％、94.3％.Delong检验结果显示:临床-影像组学联合预测模型与临床特征预测模型效能比较,差异有统计学意义(Z=2.20,P＜0.05);影像组学预测模型分别与临床-影像组学联合预测模型、临床特征预测模型比较,差异均无统计学意义(Z=1.94,0.60,P＞0.05).测试集中临床特征预测模型、影像组学预测模型、临床-影像组学联合预测模型的AUC分别为0.97(95％CI为0.88～1.00)、0.86(95％CI 为 0.73～0.95)、0.97(95％CI为 0.87～1.00),灵敏度分别为 99.3％、95.8％、99.3％,特异度分别为85.7％、73.9％、90.5％.Delong检验结果显示:临床-影像组学联合预测模型与影像组学预测模型效能比较,差异有统计学意义(Z=2.21,P＜0.05);临床特征预测模型分别与临床-影像组学联合预测模型、影像组学预测模型比较,差异均无统计学意义(Z=0.17,1.82,P＞0.05).校准曲线显示:临床特征预测模型、影像组学预测模型、临床-影像组学联合模型对直肠癌MSI状态的预测能力良好.决策曲线显示:临床-影像组学联合模型预测直肠癌MSI状态临床净效益最大,优于临床特征预测模型和影像组学预测模型.结论 筛选9个影像组学特征构建直肠癌MSI的预测模型,该预测模型可较好预测直肠癌患者MSI状态,临床-影像组学联合预测模型的预测效能更优.

关键词：直肠肿瘤、微卫星不稳定性、影像组学、磁共振成像、预测

所属期刊栏目：22

分类号：R737.9;R445.2;F302.5

资助基金：浙江省医药卫生科技项目2020KY896

在线出版日期：2023-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：779-787