基于三期动态增强CT的临床影像组学模型预测术前小肠间质瘤的恶性潜能、核分裂象计数及Ki-67表达的研究

作     者：陈亮 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：左敏静

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100214[医学-肿瘤学] 100106[医学-放射医学] 10[医学] 

主      题：增强CT 影像组学 小肠间质瘤 恶性潜能 核分裂象计数 Ki-67表达 

摘      要：目的:建立基于三期动态增强CT的临床影像组学模型预测术前小肠间质瘤(Small intestinal stromal tumor,SIST)的恶性潜能、核分裂象计数及Ki-67表达,为指导临床对SIST患者的术前风险评估及术后预测提供一种无创的可行方案,实现影像组学在SIST患者临床应用的可视化。材料与方法:收集南昌大学第二附属医院及九江学院附属医院在2019年1月至2022年12月经手术病理证实的81例、26例SIST患者的临床及影像资料,按照7:3的比例将患者随机分为训练组(74例)和验证组(33例)。从患者术前三期动态增强CT(动脉期、静脉期及平衡期)图像中提取影像组学特征。运用组内相关系数(Intraclass corrtlation coefficient,ICC)及最小绝对收缩和选择算子(Least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)对影像组学特征进行筛选和降维。运用单因素及多因素逻辑回归从CT语义及临床特征中选择有效的预测特征。运用多因素逻辑回归分析分别对筛选后的特征构建7个模型,动脉期影像组学模型、静脉期影像组学模型及平衡期影像组学模型、CT语义及临床特征模型(简称临床模型)、临床-动脉期影像组学模型、临床-静脉期影像组学模型及临床-平衡期影像组学模型,并对模型进行验证。运用受试者工作曲线(receiver operator characteristic curve,ROC)、曲线下面积(area under the curve,AUC)、赤池信息量准则(Akaile information criterion,AIC)和Delong检验评价模型效能,运用决策曲线(decision curve analysis,DCA)评价模型的临床有效性。结果:在构建的模型中,3个临床影像组学组合模型较临床模型和3个单一的影像组学模型具有更高的AUC值,且均有统计学差异。临床-静脉期影像组学模型在预测小肠间质瘤恶性潜能、核分裂象计数及Ki-67表达中均具有最好的预测效能及良好的拟合优度和简约性。在预测小肠间质瘤恶性潜能中,临床-静脉期影像组学模型具有较好的AUC值,训练组AUC为0.961,验证组AUC为0.938,Delong检验显示临床-静脉期影像组学模型与临床-动脉期影像组学模型、临床-平衡期影像组学模型没有统计学差异,但在AIC中,临床-静脉期影像组学模型具有最小AIC值(42.568),结果提示临床-静脉期影像组学模型具有最优的简约性及拟合优度。同样在预测小肠间质瘤核分裂象计数中,临床-静脉期影像组学模型具有较好的AUC值,训练组AUC为0.858,验证组AUC为0.921,以及最小AIC值(70.271)。在预测小肠间质瘤Ki-67表达中,临床-静脉期影像组学模型具有较好的AUC值,训练组AUC为0.860,验证组AUC为0.829,Delong检验显示临床-静脉期影像组学模型与临床-动脉期影像组学模型具有统计学差异(p=0.028)。结论:1、基于三期动态增强CT构建的临床-影像组学模型,分别在预测小肠间质瘤恶性潜能、核分裂象计数及Ki-67表达效能均优于单一影像组学模型和临床模型。2、基于增强CT临床-静脉期影像组学模型,分别在预测小肠间质瘤恶性潜能、核分裂象计数及Ki-67表达效能均优于其他组合模型,AUC值分别为0.961、0.858、0.860。