孙鑫萌,张利霞,刘海霞,孙杰,曹越,周金平.基于增强CT影像组学模型预测肺腺癌PD-L1表达的价值[J].放射学实践,2025,(08):962-968 |
基于增强CT影像组学模型预测肺腺癌PD-L1表达的价值 |
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DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2025.08.003 |
中文关键词: 肺腺癌 影像组学 程序性死亡受体配体 机器学习 体层摄影术,X线计算机 |
基金项目:河北省医学科学研究课题计划资助(Medical Science Research Project of Hebei,20250220) |
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【摘要】目的:探讨CT增强影像组学模型在预测肺腺癌程序性死亡受体-配体1(PD-L1)表达中的价值。方法:回顾性将2021年1月-2024年6月唐山市工人医院收治的297例肺腺癌患者纳入本研究,所有患者具有完整的临床和CT资料(胸部平扫、动脉期及静脉期增强图像)及PD-L1检测结果。对每例患者的临床指标及影像学征象进行分析并记录。采用单因素及多因素Logistic回归分析对临床及常规影像资料进行分析,筛选出PD-L1表达阳性的独立影响因素并构建临床模型。将患者的胸部CT双期增强图像导入3D-slicer软件,逐层沿着病灶边缘勾画ROI,生成病灶的容积ROI后,使用Python程序包提取影像组学特征。采取随机种子法按7∶3的比例划分训练集和验证集,在训练集中采用Mann-Whitney U检验与最小绝对收缩和选择算子(LASSO)筛选预测效能最高的影像组学特征,然后采用逻辑回归(LR)分析分别构建动、静脉期及二者联合的影像组学模型。最后,选择最优影像组学模型联合临床有统计学意义的变量构建联合模型,并在验证集中进行评价。采用ROC曲线及AUC、符合率、精确率和F1-score等指标评估模型的预测效能,采用校准曲线及决策曲线评估最优模型的临床效用。结果:临床指标中仅性别是肺腺癌PD-L1阳性表达的独立预测因子,所构建的临床模型的效能较高(训练集:AUC=0.630;验证集:AUC=0.607)。基于动脉期和静脉期图像上每个病灶容积ROI分别提取了1037个影像组学特征,基于动脉期、静脉期及联合二期图像的组学特征经筛选后分别得到19、22及37个最优组学特征。动-静脉期联合模型的预测效能(训练集:AUC=0.810;验证集:AUC=0.697)高于动脉期(训练集:AUC=0.730;验证集:AUC=0.697)和静脉期预测模型(训练集:AUC=0.762;验证集:AUC=0.710)。将AUC最大的动-静脉期联合模型得到的Radscore与临床独立影响因素(性别)构建的联合模型的AUC(训练集:AUC=0.840;验证集:AUC=0.674)高于各单独模型。临床和影像组学联合模型的校准曲线接近理想曲线,决策曲线分析表明该模型具有较大的临床应用价值。结论:基于CT增强影像组学模型能够在术前有效预测肺腺癌PD-L1表达情况,能够为临床精准治疗提供帮助。 |
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