基于3D-T1WI及T2 FLAIR的影像组学研究在帕金森病诊断中的应用

作     者：何晓琴 李昕阳 尚丹丹 周亭利 苏闻 李淑华 马欣昕 陈敏 李春媚 He Xiaoqin;Li Xinyang;Shang Dandan;Zhou Tingli;Su Wen;Li Shuhua;Ma Xinxin;Chen Min;Li Chunmei

作者机构：北京医院放射科国家老年医学中心中国医学科学院老年医学研究院北京协和医学院中国医学科学院北京100730 北京医院放射科国家老年医学中心中国医学科学院老年医学研究院北京100730 北京医院神经内科国家老年医学中心中国医学科学院老年医学研究院北京100730 

出 版 物：《中国医刊》 (Chinese Journal of Medicine)

年 卷 期：2024年第59卷第12期

页      面：1320-1325页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 100207[医学-影像医学与核医学] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(82071891) 

主　　题：帕金森病 红核 黑质 三维T1加权成像 T2加权液体衰减反转恢复序列 影像组学 

摘      要：目的 基于常规磁共振三维T1加权成像(3D-T1WI)及T2加权液体衰减反转恢复(T2FLAIR)序列的影像组学研究,探讨帕金森病(PD)患者黑质、红核的改变并探讨其在PD诊断中的价值。方法 回顾性分析2013年1月至2019年12月在北京医院就诊的100例PD患者及年龄、性别匹配的100例健康受试者的临床资料。所有研究对象均采集3D-T1WI及T2FLAIR图像,按照7∶3的比例采用随机数字表法分为训练组(n=140)和验证组(n=60),由经验丰富的放射科医生勾画大脑两侧红核、黑质作为感兴趣区并提取影像组学特征。通过多因素logistic回归分析分别构建基于单一3D-T1WI、T2FLAIR序列及二者联合的3种影像组学模型,并绘制受试者操作特征(ROC)曲线评估这3种模型的诊断效能;进一步采用Spearman相关性分析评估PD患者影像组学评分与临床量表的相关性。结果 共提取了1316个影像组学特征,3种影像组学模型均表现较好,训练组的ROC曲线下面积(AUC)为0.82~0.94,验证组的AUC为0.76~0.92,其中以联合模型中左侧红核的诊断效能最佳,AUC为0.92。Spearman相关性分析显示,PD患者T2FLAIR模型的右侧黑质、3D-T1WI模型的左侧红核影像组学评分与汉密尔顿抑郁量表评分呈负相关(P0.05),PD患者3D-T1WI模型的左侧红核影像组学评分与汉密尔顿焦虑量表评分呈负相关(P0.05)。结论 基于3D-T1WI、T2FLAIR序列构建的大脑两侧红核和黑质影像组学模型对PD具有较高的诊断效能,且联合序列模型优于单一序列模型;基于3D-T1WI和T2FLAIR的影像组学在PD诊断中具有良好的应用价值。