基于MRI动态增强扫描瘤内联合瘤周影像组学列线图术前预测乳腺癌HER-2状态的价值

摘要

目的:探讨基于MRI动态增强扫描(DCE-MRI)瘤内+瘤周影像组学联合模型列线图术前预测乳腺癌患者人表皮生长因子受体2(HER-2)状态的价值。方法:回顾性分析经术后病理证实的313例乳腺癌患者,根据病理结果分为HER-2阳性(119例)和HER-2阴性(194例);并按照7∶3比例随机分为训练集(218例)和验证集(95例)。采用3D Slicer软件在第2期DCE-MRI图像上对病灶区域及瘤周区域进行半自动分割,采用方差阈值、SelectKBest、最小绝对收缩与选择算子(LASSO)回归进行影像组学特征筛选并分别建立瘤内、瘤周及瘤内联合瘤周影像组学模型。使用logistic回归分析筛选与HER-2状态相关的MRI特征,建立MRI特征模型,再结合瘤内+瘤周影像组学评分构建联合模型并绘制列线图。使用ROC曲线的AUC和校准曲线评估模型的效能,使用决策曲线分析(DCA)评估模型的临床价值。结果:瘤内、瘤周及瘤内+瘤周分别筛选得到13、9、20个特征与乳腺癌HER-2状态相关。在MRI特征中,强化方式(OR=3.600,P=0.001)和ADC值(OR=1.838,P<0.001)是预测HER-2阳性的独立危险因素。瘤内+瘤周影像组学模型在训练集和验证集中的AUC分别为0.842和0.808,优于其他2个影像组学模型。进一步结合强化方式、ADC值及瘤内+瘤周影像组学评分构建的联合模型在训练集和验证集中均显示出良好的校准和区分能力,AUC可分别提高至0.881(0.836~0.927)和0.832(0.750~0.914),DCA结果表明联合模型列线图具有较高的临床价值。结论:基于DCE-MRI衍生的瘤内+瘤周影像组学联合模型列线图对术前预测乳腺癌患者的HER-2状态具有良好的应用价值,有助于指导临床治疗决策。