深度学习助力乳腺癌腋窝淋巴结转移预测:基于乳腺 MRI 的系统评价与荟萃分析

【字体: 时间:2025年04月01日 来源:Cancer Imaging 3.5

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  乳腺癌诊疗中,腋窝淋巴结(ALN)分期意义重大,传统评估方法存在局限性。研究人员开展 “深度学习用于乳腺 MRI 预测乳腺癌腋窝淋巴结转移” 的研究,发现该技术敏感性 0.76、特异性 0.81,加权 AUC 达 0.788,有助于优化临床决策。

  在全球范围内,乳腺癌是严重威胁女性健康的重大疾病,是女性中最常被诊断出的癌症,也是癌症相关死亡的主要原因之一。2020 年,全球预估有 230 万女性新增乳腺癌病例,死亡人数达 68.5 万 。在乳腺癌的诊疗过程中,腋窝淋巴结(Axillary Lymph Nodes,ALN)的分期极为关键,它对临床分期、治疗方案的制定以及预后评估都有着重要的指导作用。目前,手术淋巴结活检是评估 ALN 状态最精确的方法,包括腋窝淋巴结清扫术(Axillary Lymph Node Dissection,ALND)和前哨淋巴结活检(Sentinel Lymph Node Biopsy,SLNB) 。然而,对于老年早期乳腺癌患者是否进行手术腋窝淋巴结分期存在争议,一些研究表明在特定患者中省略 SLNB 是安全的,但外科医生对此仍存顾虑。同时,术前腋窝超声的敏感性不稳定,且受操作者影响大,在肥胖患者中扫描深部区域困难。相比之下,乳腺 MRI 虽有优势,但图像质量差异和放射学解释的主观性会导致误诊,其在判断腋窝淋巴结转移方面的特异性也较低,容易造成分期不准确 。
为了找到一种更精准、非侵入性的方法来预测乳腺癌患者腋窝淋巴结转移,来自彰化基督教医院、国立阳明交通大学等机构的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《Cancer Imaging》上。

研究人员为了评估基于深度学习的算法应用于乳腺 MRI 预测乳腺癌患者腋窝淋巴结转移的诊断性能,进行了一项系统评价和荟萃分析。在研究过程中,研究人员严格遵循相关指南,在 PubMed、MEDLINE 和 Embase 数据库中检索了 2004 年 1 月至 2025 年 2 月发表的英文文章。筛选出符合条件的研究后,提取数据并进行质量评估,最终纳入 10 项研究。之后,运用 R 统计软件,采用随机效应模型对诊断准确性进行合并分析,构建汇总受试者工作特征曲线(Summary Receiver Operating Characteristic Curve,SROC)等进行统计分析 。

在文献检索和筛选方面,最初共检索到 2667 篇文章,经过去重、标题和摘要筛选、全文评估等步骤,最终确定 10 项研究纳入荟萃分析 。在质量评估中,多数研究的风险评级为不明确,基于相关标准的质量评估显示,纳入研究的总体质量存在一定的变异性 。对纳入文献基本特征的分析发现,所有研究均为回顾性设计,多数研究以原发性肿瘤为预测腋窝淋巴结转移的靶病变,多数使用动态对比增强磁共振成像(Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging,DCE-MRI)图像,且采用不同的人工智能算法建模 。

在诊断准确性和异质性方面,研究得出总体合并敏感性为 0.76(95% CI,0.67 - 0.83),特异性为 0.81(95% CI,0.74 - 0.87),两者均存在中度的研究间异质性 。亚组分析显示,以原发性肿瘤和腋窝淋巴结同时为靶点的研究,诊断性能略优于仅以原发性肿瘤为靶点的研究 。SROC 分析得出加权 AUC 为 0.788,诊断优势比(Diagnostic Odds Ratio,DOR)为 14.7(95% CI 7.6 - 28.3),存在中度至高度的异质性 。

研究结论表明,基于深度学习的乳腺 MRI 在预测乳腺癌腋窝淋巴结转移方面具有良好的诊断性能。这意味着深度学习模型有潜力辅助放射科医生,提高诊断准确性,减少不必要的手术干预 。不过,研究间的异质性提示需要标准化成像协议,开展更大规模、多中心的研究来进一步验证其临床实用性 。未来的研究应聚焦于将深度学习与临床和基因组数据相结合,实现更个性化、精确的治疗方案规划,最终改善患者的治疗效果 。
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