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磁共振成像2026年第01期:基于MRI影像组学的机器学习模型对局部晚期宫颈癌患者同步放化疗预后的预测价值

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙立婷;尚佳楠;张清华;

单位:新疆医科大学附属肿瘤医院妇科;新疆医科大学第二附属医院妇产科;

摘要:目的 基于MRI影像组学特征构建局部晚期宫颈癌(locally advanced cervical cancer, LACC)患者同步放化疗(concurrent chemoradiotherapy, CCRT)预后的机器学习模型,并对其预测性能进行分析。材料与方法 回顾性收集2019年2月至2020年2月新疆医科大学附属肿瘤医院收治的424例LACC患者病例作为研究对象,以4∶1比例随机分为建模组(n=339)和内部验证组(n=85),另收集同期新疆医科大学第二附属医院收治的120例LACC患者病例作为外部验证组。收集临床资料及动态对比增强T1WI、快速自旋回波T2WI、弥散加权成像序列MRI图像,在病灶区域勾画感兴趣区,采用PyRadiomics获取影像组学特征,最小绝对收缩和选择算法(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)再行影像组学特征降维筛选,基于筛出的影像组学特征构建影像组学模型,计算影像组学评分(radiomic score, Rads)。基于患者临床资料及Rads进行Cox单因素和多因素分析,构建LACC患者CCRT预后列线图预测模型,并对模型预测性能进行验证。结果 LASSO算法筛选出13个MRI影像组学特征。单因素和多因素分析结果显示,体外放疗剂量[风险比(hazard ratio, HR)=1.275, 95%置信区间(confidence interval, CI):1.186~1.371]、2 Gy分次放射等效剂量(HR=1.092,95%CI:1.050~1.137)为LACC患者CCRT预后死亡的独立危险因素,血红蛋白(HR=0.962,95%CI:0.940~0.985)、Rads(HR=0.949,95%CI:0.933~0.965)为保护因素(P<0.05)。模型验证结果显示,内部验证和外部验证曲线下面积分别为0.978(95%CI:0.965~1.000)和0.971(95%CI:0.958~0.996),模型拟合优度Hosmer-Lemeshow检验χ~2值分别为8.580(P=0.379)和8.691(P=0.370)。结论 基于MRI影像组学构建的列线图预测模型对LACC患者CCRT预后有较好的预测性能和临床效用性,可为LACC患者CCRT治疗方案的制订与调整提供参考。

关键词:宫颈肿瘤;;放化疗;;磁共振成像;;机器学习;;预测模型

基金资助:省部共建中亚高发病成因与防治国家重点实验室开放课题项目(编号:SKL-HIDCA-2022-GJ4)~~