基于模糊C均值聚类的人脑星形细胞肿瘤病理分级方法初探

目的采用反映血管新生状态的指标经模糊C均值聚类对星形细胞肿瘤病理学分级进行探讨。方法采用含有正常成人脑组织、弥漫性星形细胞瘤（WHOⅡ级）、间变性星形细胞瘤（WHOⅢ级）、胶质母细胞瘤（WHOⅣ级）及阳性对照组织的168点矩阵的组织芯片,通过免疫组织化学SABC双标法标记内皮细胞和血管内皮生长因子,以Image-Pro Plus 5.1中文版图像分析软件对染色结果及血管内皮生长因子阳性单位、微血管密度及微血管平均周长等指标进行测定。采用单因素分析方法筛选与星形细胞肿瘤病理级别相关的参数,以矩阵实验室数学软件提供的模糊C均值聚类函数参数作为聚类对象,将不同的组织切片参数值进行模糊C均值聚类,所得聚类值分别赋值为星形细胞肿瘤病理分级值。结果（1）在不同病理分级组之间,星形细胞肿瘤血管内皮生长因子阳性单位差异具有统计学意义（P=0.000）,各病理分级组间两两比较差异亦有统计学意义（均P〈0.05）。（2）在不同病理分级组之间,星形细胞肿瘤微血管密度值差异有统计学意义（P=0.000）,两两比较差异亦有统计学意义（均P=0.000）。（3）星形细胞肿瘤微血管平均周长,Ⅱ级组与Ⅲ级组、Ⅱ级组与Ⅳ级组比较差异有统计学意义（均P=0.000）,而Ⅲ级组与Ⅳ级组之间差异无统计学意义（P=1.000）。（4）与WHO病理分级相比,模糊C均值聚类产生的星形细胞肿瘤病理分级值对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级等级别的诊断符合率分别为85.71%、48.39%和78.95%,总体正确率达68.46%。结论星形细胞肿瘤血管内皮生长因子阳性单位、微血管密度和微血管平均周长等项指标的模糊C均值聚类值与星形细胞肿瘤病理分级值比较符合,可应用模糊C均值聚类法对星形细胞肿瘤的病理分级进行辅助推测。

A preliminary study of fuzzy C-means clustering method in the pathological grading of human encephalic astrocytoma