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磁共振成像2025年第05期:基于海马体MRI影像组学模型预测2型糖尿病患者认知功能障碍的价值

来源:期刊VIP网 时间:


作者:尹磊;许志高;曹米兰;王强;

单位:大同市第三人民医院医学影像科;长治医学院第一临床学院;山西大同大学计算机与网络工程学院;

摘要:目的 建立基于海马MRI影像组学的预测模型,以评估2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)患者的认知功能水平属于认知正常(cognitive normal, CN)、轻度认知障碍(mildly cognitively impaired, MCI)还是痴呆(dementia, Dem)。材料与方法回顾性纳入140例T2DM患者的临床资料和MRI影像资料,根据蒙特利尔认知评估量表北京版(Montreal Cognitive Assessment Beijing version, MoCA-B)评分分为CN组、MCI组及Dem组,按照7∶3的比例随机分配至训练集(n=98)和测试集(n=42)以验证模型性能。使用联影智能平台(u AI Research Portal, uRP)勾画左右海马体感兴趣区(region of interest, ROI),提取影像组学特征,用方差阈值法和特征权重评估算法(Relief)进行特征降维,将其MRI影像组学特征使用十二个分类器构建机器学习(machine learning, ML)模型,并采用混淆矩阵评估分类模型性能。在训练数据中探讨最优截止点和调整参数,并在试验数据中对模型进行进一步评价。通过比较各分类器曲线下面积(area under the curve, AUC)确定最佳算法。结果 从海马MRI的2313个原始组学特征中通过K-best选择方法确定了10个关键特征,进一步应用Select KBest,最终识别出2个最优特征。在CN组、MCI组、Dem组中使用十二个分类器进行训练时,二次判别分析(quadratic discriminant analysis, QDA)算法在分类器中表现最佳,训练集各组的AUC分别为0.869、0.854和0.893;测试集各组的AUC分别为0.819、0.779和0.811。结论 基于海马MRI的QDA模型对T2DM患者认知功能障碍及其严重程度具有预测价值。

关键词:2型糖尿病;;认知功能障碍;;磁共振成像;;影像组学;;海马体;;预测

基金资助:山西省医学重点科研项目(编号:2023XM057);; 山西省基础研究计划自然科学研究面上项目(编号:202403021211176);; 山西省卫生健康委员会科研课题项目(编号:2022118);; 大同市科技局重点研发项目(编号:2024033)~~