《Radiography》：Role of 18F-FDG PET/CT radiomics in predicting lymph node metastasis and prognosis in oral squamous cell carcinoma
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口腔鳞状细胞癌患者18F-FDG PET/CT放射组学模型通过LASSO回归和随机森林算法筛选特征，结合临床参数构建诊断及预后模型，诊断准确率81.5%（AUC 0.856）优于传统评估，预后模型C-index显著高于TNM分期，证实放射组学可提升颈淋巴结转移诊断和预后预测价值。
Z.-Q. 张 | W.-J. 吴 | Y.-W. 钟 | P.-G. 安 | X. 胡 | J. 张
北京口腔医学院及医院口腔颌面外科，中国北京
摘要
引言
本研究旨在开发和验证基于18F-FDG正电子发射断层扫描/计算机断层扫描（PET/CT）的放射组学模型，以预测口腔鳞状细胞癌（OSCC）患者的颈淋巴结转移（LNM）以及预后（总生存期[OS]和无病生存期[DFS]）。
方法
我们回顾性地纳入了130名接受手术治疗的OSCC患者。从原发肿瘤中提取了107个放射组学特征。使用最小绝对收缩选择算法（LASSO）和随机森林算法进行特征选择。构建了整合了选定放射组学和临床特征的多变量逻辑回归（用于LNM）和Cox回归（用于OS/DFS）模型。通过接收者操作特征曲线（ROC曲线）、一致性指数（C-index）、校准曲线和决策曲线来评估模型性能。
结果
该诊断模型结合了3个放射组学特征（GLCM_Correlation、GLCM_Imc1和GLCM_JointEnergy）以及2个临床特征（cT和cN），其曲线下面积（AUC）为0.856，准确率为81.5%，优于传统的视觉PET/CT评估（准确率为74.6%）。在预后方面，结合放射组学和临床特征的模型得到的C-index分别为0.716和0.683，显著高于TNM分期的相应值（0.630和0.594）。这两种预后模型均能将患者成功分为高风险组和低风险组，并且两组之间的生存差异具有统计学意义（p < 0.01）。
结论
PET/CT放射组学显著提高了颈淋巴结转移的诊断准确性，并具有作为TNM分期系统补充组分的潜力。
对实践的启示
PET/CT放射组学在淋巴结诊断和预后预测方面具有巨大的临床应用潜力。
引言
头颈部癌症是全球第六大常见癌症，而口腔鳞状细胞癌（OSCC）是最常见的亚型之一，2020年全球约有37万新病例和17万死亡病例。1,2目前OSCC的主要治疗方法包括手术切除和术后辅助治疗，后者包括放疗和化疗。OSCC患者的管理策略和预后很大程度上取决于是否存在颈淋巴结转移（LNM）。3,4准确评估LNM对于指导手术计划和确定是否需要术后辅助治疗至关重要，这两者对于避免治疗不足或过度治疗都至关重要。5
有多种非侵入性的术前方法可用于评估淋巴结状态和预测预后，包括正电子发射断层扫描/计算机断层扫描（PET/CT）、超声（US）、增强CT（CECT）和MRI。其中，18F-FDG PET/CT是一种敏感的成像技术，在临床实践中被广泛用于检测OSCC患者的转移性病变。该技术利用肿瘤细胞增强的葡萄糖代谢作为生物标志物，将PET的功能成像与CT的解剖结构成像相结合。多项研究表明，PET/CT在诊断LNM方面比CT和/或MRI具有更高的敏感性。6, 7, 8此外，多个PET/CT代谢参数（如最大标准化摄取值（SUVmax）、代谢肿瘤体积（MTV）和总病变糖酵解（TLG）与口腔癌患者的预后相关。9,10SUVmax、MTV和TLG较高的患者预后较差。然而，PET/CT也存在一些局限性。首先，缺乏标准化的淋巴结诊断定量标准导致解释结果存在变异性，且技术敏感性较高。11其次，与CECT和MRI相比，PET/CT的假阳性率较高，特异性较低。12在预后预测方面，虽然一些半定量的PET/CT参数与OSCC患者的预后相关，但这些指标仅反映了整体肿瘤的葡萄糖代谢情况，无法捕捉到与肿瘤亚型和预后密切相关的肿瘤内异质性。13
放射组学的出现为解决这一挑战提供了有希望的方法。放射组学将PET/CT图像转化为高维数据，可以量化肿瘤内的异质性，14,15为OSCC患者的LNM和预后预测提供潜在的价值。基于放射组学的淋巴结诊断模型可以提高PET/CT的准确性，同时保持高敏感性。此外，这些纹理特征可能与预后的相关性比传统参数（如SUVmax或TLG）更密切。放射组学模型还可以通过减少对人工解释的依赖来降低技术变异性。迄今为止，PET/CT放射组学在预测多种癌症（包括胃癌、肺癌和食管癌）的LNM和预后方面的价值已得到验证。16, 17, 18, 19, 20然而，使用PET/CT放射组学评估OSCC患者的淋巴结状态和预后的研究极为罕见。
总之，基于PET/CT放射组学的预测模型对OSCC的诊断和治疗具有重要意义。本研究的目的是构建基于PET/CT放射组学的预测模型，以诊断颈淋巴结状态并预测OSCC患者的总生存期（OS）和无病生存期（DFS），从而评估PET/CT放射组学在该人群中的临床应用价值。
患者纳入标准
患者的纳入标准如下：（1）接受原发肿瘤切除和颈部清扫术的患者；（2）手术前一个月内具有完整的PET/CT影像资料；（3）完整的临床信息；（4）病理诊断为OSCC。排除标准如下：（1）其他部位有恶性肿瘤病史；（2）存在远处转移；（3）在PET/CT扫描前接受过辅助治疗；（4）无显著的18F-FDG摄取
患者的临床特征
本研究纳入的130名口腔癌患者的临床特征总结见表1。其中，54名患者病理学确诊为颈淋巴结转移（41.5%），76名患者淋巴结阴性（58.5%）。根据第八版TNM分期系统，40名患者为I-II期，25名为III期，65名为IV期。有2名患者失访。中位随访时间为50个月（范围：1-70个月）。在剩余的128名患者中，讨论
准确的术前LNM诊断对于确定手术方案和选择适当的辅助治疗至关重要。传统的成像技术（如增强CT、超声和MRI）在检测口腔癌患者的颈淋巴结受累方面敏感性较低。26尽管PET/CT能够高灵敏度地检测转移性淋巴结，但在临床上往往难以区分转移性淋巴结和炎症性淋巴结，
结论
本研究验证了PET/CT放射组学显著提高了OSCC患者颈淋巴结转移的诊断准确性，并增强了预后预测能力，展示了其在淋巴结诊断中的临床应用潜力，并可作为TNM分期系统在预后预测中的补充组成部分。
伦理批准和参与同意
本研究已获得北京口腔医学院伦理委员会的批准，患者的知情同意已免除。作者贡献
ZZ：方法学、验证、数据分析、可视化、初稿撰写、审稿与编辑。WW：概念构思、研究设计、初稿撰写、审稿与编辑。
YZ：数据管理、审稿与编辑。
PA：软件应用、审稿与编辑。
XH：审稿与编辑。
JZ：资源协调、项目监督、资金筹集。
资助
本研究得到了北京口腔医学院临床研究基金会（PKUSS-2024CRF302）的支持。
