综述:MRI影像组学在脑膜瘤中的应用进展

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Radiation Oncology 3.3

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  这篇综述系统回顾了2017-2025年间87项研究,揭示了MRI影像组学(Radiomics)在脑膜瘤鉴别诊断(WHO分级I-III)、分子病理(Ki-67/TERT/H3K27me3)预测及预后评估中的突破性应用。通过多参数MRI(T1C/T2WI/ADC)特征融合临床数据,模型AUC达0.96(Yang et al.),显著优于传统方法。尽管存在回顾性研究偏倚(平均RQS 12.94),该技术为脑膜瘤精准诊疗提供了客观量化新范式。

  

引言

脑膜瘤作为最常见的原发性颅内肿瘤(占成人中枢神经系统肿瘤1/3),其WHO分级(I-III)直接决定临床策略。传统MRI诊断受限于主观性,而影像组学通过高通量特征提取与人工智能(AI)结合,正重塑脑膜瘤诊疗体系。

研究方法

纳入87项回顾性研究(2017-2025),采用QUADAS-2和影像组学质量评分(RQS)评估偏倚。66.7%为单中心研究,主流序列为对比增强T1加权成像(T1C)和T2加权成像(T2WI),深度学习与机器学习占比达82%。

核心发现

肿瘤鉴别诊断
多参数MRI模型可区分脑膜瘤与颅底其他肿瘤(如垂体瘤/颅咽管瘤),AUC达0.83-0.99。Stadlbauer团队开发的生理MRI(PhyMRI)模型,通过微血管特征在5类脑肿瘤中准确率超放射科医师。

WHO分级预测


T1C联合T2WI纹理特征对高低级别脑膜瘤区分效能显著(AUC 0.96,Chu et al.)。值得注意的是,瘤周水肿区域特征(Guo et al.)与WHO II级特异性相关,揭示水肿生物学异质性。

分子病理无创评估

  • Ki-67:8项研究证实ADC图特征可预测增殖指数(Khanna et al.)
  • TERT启动子:Akkurt模型对恶性脑膜瘤突变预测准确率89%
  • H3K27me3缺失:Chen的深度学习模型在1192例样本中实现92%准确率

生物学行为预测
静脉窦侵犯(Gui深度学习模型AUC 0.91)和脑实质浸润(Zhang多中心模型AUC 0.88)的术前预测,显著优化手术方案。瘤内异质性分析(Zhai研究)则助力制定个体化切除策略。

临床转化挑战

当前局限包括:

  1. 扫描协议差异导致特征漂移(仅35.6%研究进行校准验证)
  2. 缺乏前瞻性多中心试验(所有研究均为回顾性)
  3. 生物标志物机制阐释不足(仅2.3%研究探讨生物学基础)

未来方向

整合动态增强MRI特征、基因组数据(如NF2/SMARCE1突变)及放疗反应参数(Gamma刀并发症预测模型AUC 0.84),将推动影像组学向临床决策系统进化。

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