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超声影像组学特征联合BI-RADS分类在乳腺良恶性病变鉴别诊断中的价值研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月30日 来源:Journal of Ultrasound 1.3
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本研究针对乳腺超声诊断中BI-RADS分类主观性强、误诊率高的问题,通过构建BI-RADS-影像组学联合模型(AUC达0.985),揭示了纹理特征RunEntropy与形态学特征Elongation等13个关键特征与语义特征的关联性,为乳腺癌精准诊断提供了客观量化新工具。
乳腺超声作为乳腺癌筛查的核心手段,长期依赖BI-RADS分类标准,但医生操作的主观性导致含交叉超声征象的肿块误诊率高达30%。如何突破这一诊断瓶颈?来自曲靖市昆明医科大学附属医院等六家医疗机构的Yuke Gong团队在《Journal of Ultrasound》发表的研究给出了创新解决方案。
研究团队创造性地将影像组学定量分析与传统语义特征相结合,通过对147例女性患者的328幅超声图像进行多维度分析,首次系统揭示了纹理特征RunEntropy与不规则形状、边界不清等恶性征象的非线性关联(AUC=0.637-0.692),发现形态特征Elongation能客观反映肿瘤纵向生长的生物学行为(AUC=0.752)。这些发现为临床难以判定的"灰色地带"病灶提供了量化诊断依据。
关键技术方法包括:1)使用GE-LOGIQ E20采集病灶最大横断面图像;2)通过Darwin科研平台提取1406个影像组学特征;3)采用双向逐步回归构建三种诊断模型(BI-RADS单因素模型、纯影像组学模型、联合模型);4)通过决策曲线分析(DCA)评估临床净获益。
【模型性能】联合模型在测试集表现最优(AUC 0.964),灵敏度(0.865)和特异性(0.975)显著高于单一模型,校准曲线显示预测与病理结果高度吻合。
【特征关联】RunEntropy(反映灰度分布随机性)与四种恶性语义特征显著相关;Elongation(形态伸长指数)能区分纵横比>1的病灶(AUC 0.752);Busyness(像素变化度量)对不规则形状敏感(AUC 0.651)。
【临床启示】研究证实:1)影像组学可量化传统描述性特征(如"边界模糊"),使BI-RADS分类更客观;2)Elongation等形态特征可标准化评估肿瘤生长方式;3)联合模型使BI-RADS 4a类病灶的恶性预测阈值更精确。
这项研究的重要意义在于:首次建立超声语义特征与影像组学参数的映射关系,为AI辅助诊断系统提供了可解释的特征库。正如讨论指出,未来整合弹性成像、血管成像等多模态数据,有望进一步突破现有诊断瓶颈。论文提出的"语义-定量"双轨评估框架,为乳腺癌个性化诊疗开辟了新路径。
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