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研究人员开展基于 PET/CT 预测直肠癌神经侵犯(PNI)研究,多特征联合模型预测效果良好。
研究旨在探究基于正电子发射断层显像 / 计算机断层扫描(PET/CT)的影像组学特征和深度学习特征在预测直肠癌神经侵犯(PNI)方面的价值。研究人员回顾性收集了 120 例术前行
18F-FDG PET/CT 检查的直肠癌患者(56 例 PNI 阳性,64 例 PNI 阴性),并按 7:3 的比例随机分为训练集和验证集。另外,还从其他两家医院收集了 31 例直肠癌患者作为独立外部验证集。利用卡方检验和二元逻辑回归分析 PET 代谢参数,从 PET/CT 图像中提取影像组学特征和深度学习特征,采用曼 - 惠特尼 U 检验和最小绝对收缩和选择算子(LASSO)筛选有价值的特征,构建代谢参数、影像组学、深度学习以及联合模型,并通过受试者工作特征曲线(ROC)评估模型性能。
结果显示,代谢肿瘤体积(MTV)与 PNI 相关(P = 0.001)。在训练集和验证集中,代谢参数模型的曲线下面积(AUC)值分别为 0.673(95% 置信区间:0.572 - 0.773)、0.748(95% 置信区间:0.599 - 0.896)。研究筛选出 16 个影像组学特征和 17 个深度学习特征作为预测 PNI 的有价值因素。训练集中影像组学模型和深度学习模型的 AUC 值分别为 0.768(95% 置信区间:0.667 - 0.868)和 0.860(95% 置信区间:0.780 - 0.940),验证集中则为 0.803(95% 置信区间:0.656 - 0.950)和 0.854(95% 置信区间:0.721 - 0.987)。最终,联合模型在训练集和验证集中的 AUC 值分别达到 0.893(95% 置信区间:0.825 - 0.961)和 0.883(95% 置信区间:0.775 - 0.990)。在外部验证集中,联合模型的 AUC 值为 0.829(95% 置信区间:0.674 - 0.984),优于各个单一模型。这些模型的决策曲线分析表明,使用联合模型指导治疗能带来显著的净效益。
研究结论表明,整合 PET 代谢参数、影像组学特征和深度学习特征构建的联合模型,能够准确预测直肠癌的 PNI。