基于MRI的影像组学特征联合临床危险因素术前预测直肠癌淋巴结转移

摘要

目的探讨基于轴位脂肪抑制T2加权成像(FS-T2WI)及T1加权增强(T1CE)序列联合临床特征创建的临床-影像组学模型术前预测直肠癌淋巴结转移的应用价值。资料与方法回顾性分析2016年12月—2020年12月河南省人民医院收治的行MRI且术后病理证实为直肠癌的350例患者的临床资料,比较淋巴结转移组(n=131)及无转移组(n=219)的一般特征(年龄、性别、癌胚抗原、糖类抗原199、最大直径、有无转移)并筛选出差异有统计学意义的临床危险因素;手动勾画肿瘤全层感兴趣区,利用开源软件PyRadiomics提取影像组学特征,并经过特征降维构建影像组学分数(Rad-score),联合临床危险因素,构建临床-影像组学预测模型(共6个,分别为FS-T2WI、T1CE、FS-T2WI+T1CE、FS-T2WI联合临床因素、T1CE联合临床因素及FS-T2WI+T1CE联合临床因素)。以7∶3将患者随机分为训练集(245例)和测试集(105例),根据受试者工作特征曲线评估不同模型的预测效能。结果癌胚抗原值及有无远处转移是发生淋巴结转移的危险因素(t=2.570、χ2=11.234,均P<0.001)。FS-T2WI、T1CE及FS-T2WI+T1CE联合临床特征模型的曲线下面积(AUC)分别显著大于单纯FS-T2WI、T1CE及两者联合序列模型的AUC(0.854比0.718,Z=2.951;0.925比0.888,Z=5.556;0.942比0.907,Z=2.779;P均<0.005),FS-T2WI+T1CE与临床联合模型的AUC大于FS-T2WI与临床联合模型的AUC(0.942比0.854,Z=4.061,P<0.001),T1CE与临床联合模型的AUC大于FS-T2WI与临床联合模型的AUC(0.925比0.854,Z=3.733,P=0.0002)。结论本研究构建的临床-影像组学模型对术前个体化预测直肠癌患者淋巴结转移具有较高的价值。