程启烨,刘义军,王诗耕,童小雨,范勇,魏巍,陈安良,胡梦婷,张竞颐.基于腹部低keV图像的能谱CT影像组学模型评估骨质状态[J].放射学实践,2025,(04):529-534 |
基于腹部低keV图像的能谱CT影像组学模型评估骨质状态 |
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DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2025.04.016 |
中文关键词: 腰椎 骨密度 能谱CT 单能量图像 影像组学 随机森林 |
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【摘要】目的:探究基于腹部能谱40~70keV单能量图像构建的影像组学模型评估骨质状态的可行性及其效能。方法:回顾性将2022年2月-2023年11月因疑似结直肠癌而在本院行CT结肠造影(CTC)及全腹部能谱CT平扫和三期增强扫描的407例患者纳入本研究。将CTC图像(120kVp)传至定量CT(QCT)Pro工作站,测量3个椎体(L1~L3)骨密度(BMD)的平均值,并根据测量结果将患者分为3组:骨质疏松组(BMD<80mg/cm3)、骨量减少组(80mg/cm3≤BMD≤120mg/cm3)及骨量正常组(BMD>120mg/cm3)。基于全腹部能谱CT扫描的平扫期数据,重建40~70keV(间隔10keV)4组单能量CT图像,每组图像按7∶3的比例随机分为训练集和测试集。分别在4组图像上于L1~L3椎体内勾画全体积ROI并提取影像组学特征。然后,采用最小冗余最大相关性(mRMR)、递归特征消除(RFE)和最小绝对收缩和选择算子(LASSO)筛选最佳组学特征。以QCT测量结果为标准,采用随机森林(RF)分类器分别基于4组单能量CT图像构建4个评估骨质状态的组学模型,绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算Macro-AUC以评估4个模型的诊断效能。结果:基于4组单能量CT图像,分别提取了10、9、3和9个最佳组学特征。在测试集中各模型的Macro-AUC随keV的降低呈逐渐上升的趋势,分别为0.887、0.893、0.894和0.897,均具有良好的诊断效能。结论:基于腹部能谱CT低keV单能量(40~70keV,间隔10keV)图像构建的骨质状态评估模型具有良好的诊断效能。 |
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