3种机器学习算法构建的CT影像组学模型对非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移的预测价值

目的 采用3种机器学习算法建立非小细胞肺癌(NSCLC)患者纵隔淋巴结转移的CT影像组学预测模型,探讨其预测价值。方法 2022年4月—2023年4月河南省人民医院诊治NSCLC患者80例,其中33例有纵隔淋巴结转移者为转移组,47例无纵隔淋巴结转移者为非转移组,比较2组临床病理特征。应用ITK-SNAP软件(Version 3.8.0)沿肿瘤边界手动、逐层勾画感兴趣区,对影像组学特征做Z分数归一化、标准化处理,采用lasso回归进行特征降维、筛选最具预测性的影像组学特征,采用随机森林、支持向量机和逻辑回归3种算法构建NSCLC患者发生纵隔淋巴结转移的预测模型,计算评估纵隔淋巴结转移的影像组学评分阈值。绘制ROC曲线评价3种算法模型预测NSCLC患者发生纵隔淋巴结转移的效能,采用Delong检验比较3种算法模型的AUC差异。选择最优算法模型,应用Bootstrap(1 000次重采样)校准曲线和临床决策曲线进行验证。结果 (1)转移组肿瘤直径[2.00(1.40, 2.80)cm]小于非转移组[3.30(2.50, 5.10)cm](U=-4.224,P<0.001),腺癌比率(...     

基于MRI影像组学列线图预测乳腺癌腋窝淋巴结转移

目的 本研究旨在建立和验证基于MRI的影像组学列线图来预测乳腺癌较小体积的腋窝淋巴结(axillary lymph node,ALN)转移.材料与方法 回顾性分析2018年1月至2021年4月238例经病理证实的乳腺癌患者,基于动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced magnetic...     

多参数MRI影像组学在术前预测胰腺导管腺癌淋巴结转移中的价值

目的 联合常规MRI及表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图的影像组学特征构建多参数MRI影像组学模型术前预测胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)淋巴结转移(lymph node metastasis,LNM),并与建立的常规MRI影像组学模型和临床模型比较预测效能,探索基于ADC图影像组学的附加价值。材料与方法 218例PDAC按照7∶3的比例随机分为训练集和验证集。纳入临床及常规影像特征构建临床影像学模型。提取常规MRI图像(T1WI、T2WI、动脉期图像及门静脉期图像)及ADC图的影像组学特征。在训练集中采用最小绝对收缩和选择算子筛选出与LNM最相关的特征用于模型构建。构建基于常规MRI影像组学模型(影像组学模型1)和联合常规MRI和ADC图的影像组学模型(影像组学模型2)。使用受试者工作特征曲线下面积(area under the curve,AUC)评估模型预测效能。采用DeLong检验比较模型间的AUC值的差异是否有统计学意义。校准曲线评估模型的准确性。决策曲线分析评估模型...     

基于临床病理及常规和功能MRI影像组学模型预测乳腺癌腋窝淋巴结转移

目的 评估基于临床病理及常规和功能MRI（fMRI）影像组学模型预测乳腺癌腋窝淋巴结（ALN）转移的价值。方法 回顾性分析140例浸润性乳腺癌,按7∶3比例将其分为训练集（n=99）和验证集（n=41）。采用多因素Logistic回归分析分别建立基于临床病理及MRI特征的临床模型及各序列图像影像组学、联合序列影像组学以及临床病理及常规和fMRI影像组学的个体化模型,以受试者工作特征（ROC）曲线评价其诊断效能;比较个体化模型与临床模型曲线下面积（AUC）的差异,应用决策曲线分析（DCA）评估模型的临床获益。结果 临床模型预测训练集和验证集ALN转移的AUC分别为0.95和0.88;T2WI、DWI、DCE-MRI模型及联合序列模型在验证集中的AUC分别为0.67、0.71、0.72及0.76。个体化模型在训练集和验证集中的AUC为0.98和0.93,与临床模型差异均无统计学意义（Z=1.56、1.34,P=0.12、0.18）。DCA结果显示阈值>0.25时,个体化模型的净受益高于临床模型。结论 基于临床病理及常规和功能MRI的个体化模型预测乳腺癌ALN转移的效能与临床模型相当,其净受益高于后者,且均优于单一序列模型。     

利用MRI影像组学模型可有效预测乳腺癌前哨淋巴结转移

目的 探索基于不同乳腺MRI序列联合临床病理因素的MRI影像组学模型预测乳腺癌前哨淋巴结转移的潜在价值。 方法 回顾性分析182例经病理确诊为乳腺癌伴前哨淋巴结转移状态患者,其中前哨淋巴结转移阳性组91例,前哨淋巴结转移阴性组91例,并按7：3的比例分训练组（阳性组64例、阴性组64例）和验证组（阳性组27例、阴性组27例）。对乳腺癌患者的临床、影像及病理资料进行单因素和多因素Logistic回归分析并筛选出与乳腺癌前哨淋巴结转移相关的独立风险因素;基于T2WI、弥散加权成像、动态对比增强提取最佳影像组学特征,分别构建多个单、多序列影像组学标签评分,并结合临床、病理及影像特征独立风险因素建立影像组学联合预测模型。绘制ROC曲线,计算曲线下面积,评价各模型预测乳腺癌前哨淋巴结转移的效能。 结果 瘤周水肿（P < 0.001）、肿瘤长径（P < 0.001）、肿瘤短径（P < 0.001）、病理分级（P < 0.001）、脉管侵犯（P < 0.001）、毛刺征（P= 0.006）、弥散加权成像边缘高信号征（P=0.028）及表观弥散系数值（P < 0.001）为乳腺癌前哨淋巴结转移的独立临床病理因素。在影像组学标签评分中,T2WI+弥散加权成像+动态对比增强联合序列的影像组学标签评分预测效能最佳,其验证组曲线下面积为0.744,进一步联合临床、病理及影像特征独立风险因素建立的影像组学联合预测模型的预测效能得到进一步提高,其验证组曲线下面积为0.834。 结论 基于乳腺MRI的影像组学模型在术前能够有效预测乳腺癌前哨淋巴结的转移。     

两个以下前哨淋巴结转移的乳腺癌：MR影像组学预测非前哨淋巴结转移的应用价值

目的 探讨基于机器学习的MRI影像组学在预测两个以下前哨淋巴结（SLN）阳性乳腺癌非前哨淋巴结（NLSN）转移的应用价值。方法 回顾性分析2016年1月—2022年12月间在温州医科大学附属第五医院经术后病理证实的乳腺癌患者408例,均经前哨淋巴结活检证实有两个以下SLN阳性。采用Radcloud平台提取动态增强MRI (DCEMRI)图像肿瘤内部的影像组学特征,并通过降维获得最优特征。随后,建立6种机器学习分类器包括K近邻（KNN）、支持向量机（SVM）、逻辑回归（LR）、随机森林（RF）、线性判别分析（LDA）和极端梯度提升（XGBoost）。选择验证集中曲线下面积（AUC）最高的作为最佳影像组学模型,并将其结果转换输出为影像组学评分（Rad-score）。将P<0.05的临床病理特征纳入到多因素Logistic回归分析中,以筛选影响NSLN转移的独立危险因素,并建立临床模型。进一步建立基于Rad-score和临床危险因素的联合模型,并绘制列线图。采用AUC、校准曲线和决策曲线分析（DCA）评价模型的预测性能。结果 通过降维得到14个与NSLN转移显著相关的影像组学特征。在验...     

基于MRI影像组学模型预测肺癌脑转移瘤EGFR基因突变

目的 探讨基于T2WI及增强T1WI(contrast enhanced T1WI,CE-T1WI)MRI的影像组学模型在术前无创预测肺癌患者脑转移瘤表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)突变的价值。材料与方法 多中心回顾性分析2016年12月至2021年10月在中山大学孙逸仙纪念医院、中山大学肿瘤防治中心、安徽省立医院进行脑转移瘤手术切除并行EGFR基因检测的肺癌患者的临床及影像资料,共纳入103例患者(118个脑转移瘤),以中山大学肿瘤防治中心、安徽省立医院80例患者为训练集,共89个脑转移瘤(EGFR突变型49个,EGFR野生型40个),中山大学孙逸仙纪念医院23例患者为测试集,共29个脑转移瘤(EGFR突变型23个,EGFR野生型6个)。在CE-T1WI图像勾画脑转移瘤轮廓获取感兴趣体积(volume of interest,VOI),将CE-T1WI-VOI复制至配准后的T2WI图像获取脑转移瘤的T2WI-VOI,采用PyRadiomics软件从上述VOI提取脑转移瘤影像组学特征,采用mRMR和LASSO-logisti...     

基于T2WI-FS的影像组学特征在术前预测乳腺癌腋窝淋巴结转移中的价值

目的:探讨基于T2加权成像压脂序列(T2-weighted imaging fat suppression,T2WI-FS)图像的影像组学特征所构建机器学习模型在术前预测乳腺癌患者腋窝淋巴结(axillary lymph nodes,ALN)转移中的价值.方法:回顾并分析经病理学检查证实的乳腺癌患者68例,共171枚A...     

影像组学在乳腺癌淋巴结转移中的研究进展

乳腺癌是全世界女性中最为常见的恶性肿瘤之一,发病率正逐年递增,严重威胁女性健康。淋巴结转移是乳腺癌预后的重要指标,传统影像学检查方法在乳腺癌患者淋巴结转移状态的术前评估方面仍存在很大挑战,影像组学作为一种高通量提取特征的新技术,可提取图像深层次信息并用于建立临床诊断、预后和预测模型,在临床诊疗中得到了广泛应用和研究。目前,基于MRI、超声和钼靶的影像组学技术已逐步开始应用于乳腺癌淋巴结转移的预测,成为学术研究的一大热点。本文介绍了影像组学的定义、工作流程,并对影像组学在乳腺癌淋巴结转移的研究进展进行综述,分别从基于MRI的和非MRI影像的影像组学两方面展开分析,影像组学有望为乳腺癌患者的个体化精准诊疗提供可靠依据。      

ⅢA期非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移外科治疗

作者对 1989～ 1996年间根治性切除 2 0 2例ⅢA期非小细胞肺癌 (NSCLC)伴有纵隔淋巴结转移 (N2 )的患者进行总结。并就纵隔淋巴结廓清术的重要性 ,转移淋巴结分布和影响N2 非小细胞肺癌预后的相关因素进行分析。1　临床资料1.1　病例选择　我院 1989～ 1996年 2 0 2例N2 ⅢA期NSCLC施行根治性切除术 ,并经术后病理证实 ,手术方式为肺叶切除或全肺切除加肺门和纵隔淋巴结廓清术。1.2　一般资料　 2 0 2例患者中 ,男 14 4例 ,女 5 8例 ;年龄 35～ 76岁 ,平均 6 3岁 ;病理分型 :鳞癌 135例 ,腺癌 5 1例 ,大细胞癌 8例 ,腺鳞癌 8例。肿瘤…     

术前纵隔镜检查对非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移的预测价值分析

目的 探讨非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移特点及术前行纵隔镜检查的重要性。方法 89例临床诊断Ⅰ-Ⅲa期非小细胞肺癌患者接受纵隔镜检查；纵隔镜检查阴性者行开胸手术肺叶切除、系统纵隔淋巴结清扫，纵隔镜检查病灶同侧纵隔淋巴结转移（N2）者行新辅助化疗，病灶对侧纵隔或斜角肌淋巴结转移（N3）者行放化疗。结果 纵隔镜检查共发现23例N2、9例N3患者。右肺癌主要转移至右侧第2（R2）、第4（R4）、第7（R7）、右斜角肌（RS）站淋巴结，左肺癌主要转移至5、6、7站淋巴结，但左下肺癌也可转移至R2、R4和RS站。本组左、右肺癌对侧纵隔淋巴结转移率比较差异无统计学意义（P=0．219）。多因素分析结果显示CT扫描纵隔淋巴结短径≥1cm是预测纵隔淋巴结转移的一个独立因素。结论 可手术非小细胞肺癌患者术前行纵隔镜检查可提高分期准确性，减少不必要的开胸手术。     

术前MRI预测乳腺癌腋窝淋巴结转移的研究进展

腋窝淋巴结转移（axillary lymph node metastasis, ALNM）是影响乳腺癌术后复发或远处转移的重要因素之一,对患者治疗方案的选择和远期生存质量影响深远。目前已经提出了较多基于MRI方法学、影像组学和基因组学等用于ALNM的预测研究,其结论具有明确的科研与临床意义。本文就术前多参数MRI、基于MRI的影像组学以及机器学习预测乳腺癌腋窝淋巴结（axillary lymph node, ALN）状态的研究进展予以综述。     

超声影像组学标签预测乳腺癌前哨淋巴结转移的价值

目的 探讨基于常规超声的影像组学标签在术前诊断乳腺癌前哨淋巴结转移的应用价值.方法 收集2020年1-10月194例经我院诊治的乳腺癌患者的临床资料和术前超声图像,按超声检查时间顺序,将患者分为训练集(n=103)和验证集(n=88).通过Image J软件手动勾画病灶区域,使用Pyradiomics从每个病灶区域中提...     

基于T1WI动脉期影像组学模型预测胰腺导管腺癌淋巴结转移的研究

目的 探讨基于胰腺TIWI动脉期影像组学模型对胰腺导管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC）淋巴结转移的预测价值。材料与方法 回顾性分析2016年3月至2022年3月本院121例术前接受MRI增强扫描且术后病理证实为PDAC患者的MRI图像及临床病理信息。根据术后淋巴结病理报告,阳性者（有淋巴结转移）44例,阴性者（无淋巴结转移）77例。患者按7∶3的比例随机分为训练组（83例）与验证组（38例）。两名医师在T1WI动脉期图像上手动勾画胰腺肿块的三维感兴趣区（region of interest, ROI）并提取特征。使用单因素分析（Student’s t检验和曼—惠特尼U检验）和最小绝对收缩和选择算子筛选最优特征。基于决策树、支持向量机、逻辑回归3种机器学习方法建立预测模型。使用受试者工作特征曲线下面积（area under the curve, AUC）等评估模型的预测性能,Hosmer-Lemesow检验及校准曲线进行模型的拟合优度检验。结果 淋巴结转移阳性组和阴性组、训练组和验证组组间患者的临床病理特征（年龄、性别、肿瘤部位、组织学...     

分析CT检查非小细胞肺癌患者纵隔淋巴结转移的临床效果研究

目的:分析在纵隔淋巴结转移诊断方面非小细胞肺癌患者接受CT检查的临床效果.方法:选取在我院2013年1月份-2020年9月份期间以非小细胞肺癌疾病就诊的70例肺癌患者作为研究对象,且均以CT为检查工具进行疾病的诊断,以评估患者的纵隔淋巴结转移情况,对比患者的CT检查结果及病理检查结果.结果:检查结果为上叶肺癌上纵隔淋巴...     

18F-FDG PET/CT代谢参数预测非小细胞肺癌淋巴结转移的价值

目的:探讨~(18)F-FDGPET/CT代谢参数预测非小细胞肺癌(non-smallcelllungcancer,NSCLC)淋巴结转移的价值。方法:回顾并分析治疗前接受~(18)F-FDGPET/CT检查并经病理学检查确诊的125例NSCLC患者的临床资料,根据其是否发生淋巴结转移分为淋巴结转移组(n=38)和无淋巴结转移组(n=87)。分析最大标准摄取值(maximum standardized uptakevalue,SUVmax)、肿瘤代谢体积(metabolic tumor volume,MTV)和病灶糖酵解总量(total lesion glycolysis,TLG)与临床因素的关系。绘制受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线,分析SUVmax、MTV及TLG预测NSCLC淋巴结转移的价值。结果:淋巴结转移组SUVmax(16.28 vs 10.05)、MTV(32.74 cm3vs22.37cm3)及TLG(241.50 vs 215.30)均明显高于无淋巴结转移组(P0.01)。淋巴结转移患者SUVmax、MTV及TLG与TNM分期及病灶最大直径相关(P0.05)。ROC曲线分析显示,SUVmax、MTV及TLG预测NSCLC淋巴结转移的最佳截断值分别为13.40、27.24cm3及230.53,MTV预测NSCLC淋巴结转移的AUC(0.874,95%CI:0.808～0.937)明显高于SUVmax(0.776,95%CI:0.719～0.832)及TLG(0.738,95%CI:0.685～0.802),其灵敏度和特异度为89.3%和84.2%。结论:~(18)F-FDG PET/CT代谢参数对预测NSCLC淋巴结转移具有一定价值,其中MTV的预测价值较高。     

磁共振成像对肺癌淋巴结转移的诊断价值

目的:探讨磁共振成像对肺癌淋巴结转移的诊断价值。材料及方法:将55例肺癌病人术前MRI显示淋巴结的情况与术后比较,以直径在1cm及1.5cm为阈值计算其敏感性、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值;应用DIASONICS0.35T超导成像系统行T1及T2加权成像。结果:87.3％(48例)的病人MRI可见肺门及纵隔淋巴结肿大,共133个,其中119个信号在T1WI及T2WI上与肿瘤相似,占89.5％;另14个比肿瘤信号略低,占10.5％。手术摘除淋巴结150个,MRI漏计17个,占11.3％。150个淋巴结中44例(80％)74个(49.3％)有转移。1cm以下的淋巴结转移率为5.9％(2/34),1cm～1.5cm的淋巴结转移率为42.3％(30/71),1.5cm以上的转移率为93.3％(42/45)。按1cm及1.5cm以上为阈值,其敏感性、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值分别为97.3％、52.6％、74.6％、66.7％、95.2％及56.8％、96.1％、76.7％、93.3％、69.5％。结论:MRI显示淋巴结虽有许多优点,但判断淋巴结有无转移仍只能以大小作为标准,信号强度帮助不大;作者认为MRI可采用与CT相似的标准,即将1cm—1.5cm的淋巴结列为可疑,1.5cm以上的定为转移;是否增强以后信号强度对鉴别诊断有所帮助有待于进一步研究。     

超声影像组学术前预测乳腺癌腋窝淋巴结转移的研究进展

乳腺癌已成为全球女性发病率最高的恶性肿瘤,是全球广泛关注的重点疾病。乳腺癌腋窝淋巴结转移的术前准确评估对于手术治疗决策至关重要,而传统的腋窝超声对少量和微转移淋巴结识别困难,无法满足精准治疗需求。近年来,随着人工智能和影像学技术的快速发展,影像组学方法可提取人眼难以识别的深层次图像信息,在医学影像领域得到了广泛应用。本文介绍超声影像组学术前预测乳腺癌淋巴结转移的研究进展,并对该领域的未来发展进行展望。     

T2WI、DWI及ADC图多序列影像组学模型评估直肠癌淋巴结转移

目的 观察基于术前MR T2WI、弥散加权成像(DWI)及表观弥散系数(ADC)图多序列影像组学模型评估直肠癌淋巴结转移的价值。方法 回顾性分析74例经术后病理确诊单发直肠癌患者的T2WI、DWI和ADC图,按照7∶3比例将其分为训练集(n=52,21例淋巴结转移、31例无淋巴结转移)和测试集(n=22,9例淋巴结转移、13例无淋巴结转移)。由2名影像科医师以病理结果为标准基于常规MRI评价淋巴结转移,评估其诊断效能;分别基于T2WI、DWI、ADC图及三者联合提取病灶影像组学特征,筛选后构建影像组学模型,包括T2WI模型、DWI模型、ADC模型及多序列模型,并于训练集进行训练,于测试集评估其效能。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),观察各模型诊断直肠癌淋巴结转移的效能。结果 训练集与测试集患者性别、年龄、病灶位置、T分期及N分期差异均无统计学意义(P均＞0.05)。常规MRI评估直肠癌淋巴结转移的准确率为58.11%(43/74),敏感度和特异度分别为76.67%(23/30)和45.45%(20/44)。T2WI、DWI、ADC及多序列模型评估测试集直肠癌淋巴结转移的AUC分别为0.78、0.68、0.77及 0.82,后者的准确率、敏感度及特异度分别为86.36%、88.89%及84.62%。结论 术前基于MR T2WI、DWI及ADC图多序列影像组学模型能有效评估直肠癌淋巴结转移。