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基于数字化乳腺X线影像组学列线图预测三阴性乳腺癌的多中心研究

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中国医学影像学杂志 2024年

作者：谢玉海马培旗韩剑剑王小雷胡东马文俊魏天贤杨杨太和县人民医院/皖南医学院附属太和医院放射影像科阜阳市人民医院放射影像科皖南医学院第一附属医院/弋矶山医院放射影像科

目的探讨基于多中心数字化乳腺X线影像组学列线图预测三阴性乳腺癌（TNBC）的临床价值。资料与方法回顾性分析2016年11月—2022年3月经病理证实462例乳腺癌患者的数字化乳腺X线图像，其中243例来自皖南医学院第一附属医院/弋矶山医院... 详细信息

目的探讨基于多中心数字化乳腺X线影像组学列线图预测三阴性乳腺癌（TNBC）的临床价值。资料与方法回顾性分析2016年11月—2022年3月经病理证实462例乳腺癌患者的数字化乳腺X线图像，其中243例来自皖南医学院第一附属医院/弋矶山医院（机构1）、106例来自阜阳市人民医院（机构2）、113例来自太和县人民医院（机构3）。根据免疫组化结果，按照7∶3将机构1和机构2的乳腺癌患者随机分为训练组244例（TNBC 41例，非TNBC 203例）和验证组105例（TNBC 18例，非TNBC 87例），将机构3的113例乳腺癌患者（TNBC 24例，非TNBC 89例）作为外部测试组。对比分析双乳内外斜位和头尾位图像，选取病变面积较大的数字化乳腺X线图像进行图像分割和影像组学特征提取，经特征筛选后利用逻辑回归构建影像组学模型。由临床病理指标和影像组学评分构建列线图。采用受试者工作特征曲线和决策曲线分析评价模型性能，Delong检验比较模型间的预测效能。结果最终筛选4个与TNBC密切相关的影像组学特征构建影像组学模型，该模型在训练组、验证组、外部测试组预测TNBC的曲线下面积、敏感度和特异度分别为0.868、90.24%和72.91%、0.827、72.22%和75.86%、0.837、70.83%和78.65%。影像组学评分联合组织学分级构建的联合模型在训练组、验证组、外部测试组预测TNBC的曲线下面积、敏感度和特异度分别为0.903、80.49%和86.70%、0.890、77.78%和88.51%、0.870、62.50%和85.39%。联合模型对TNBC的预测效能优于单一影像组学模型，训练组和验证组差异有统计学意义（Z=2.061、2.064,P影像组学模型。结论影像组学模型对TNBC的预测具有较高的诊断效能，结合影像组学评分及组织学分级构建的列线图模型可进一步提高预测效能。

关键词：乳腺肿瘤乳房X线摄影术影像组学列线图预测

基于MRI影像组学模型术前预测垂体神经内分泌瘤血供

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中国肿瘤临床 2024年第8期51卷 406-412页

作者：吴莉莉孙陈何天洪吴树剑范莉芳陈基明皖南医学院弋矶山医院放射科安徽省芜湖市241000 皖南医学院医学影像学院

目的:探讨基于MRI影像组学特征的机器学习模型在术前预测垂体神经内分泌瘤血供的价值。方法:回顾性分析2013年4月至2023年4月皖南医学院第一附属弋矶山医院136例经病理确诊的垂体神经内分泌瘤(直径>10 mm)患者的临床和影像资料。根据术... 详细信息

目的:探讨基于MRI影像组学特征的机器学习模型在术前预测垂体神经内分泌瘤血供的价值。方法:回顾性分析2013年4月至2023年4月皖南医学院第一附属弋矶山医院136例经病理确诊的垂体神经内分泌瘤(直径>10 mm)患者的临床和影像资料。根据术中所见将其分为血供丰富组50例和血供一般组86例。按照完全随机的方法将所有患者以7∶3的比例分为训练组96例和验证组40例。采用多因素Logistic回归(LR)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)三种机器学习算法分别建立影像组学预测模型。绘制受试者工作特征曲线(ROC)评价模型的诊断效能,并绘制决策曲线分析(DCA)评估模型的临床净收益。结果:临床模型在训练组和验证组中的曲线下面积(AUC)为0.74、0.82;T1WI、T2WI、T1WI增强及联合序列影像组学模型在训练组中AUC分别为0.80、0.84、0.82、0.84,在验证组中分别为0.82、0.80、0.85、0.83;LR、RF、SVM模型在训练组中的AUC分别为0.85、0.87、0.84,验证组中分别为0.85、0.85、0.83。影像组学各模型均优于临床模型的诊断效能。DCA显示联合序列模型、LR及SVM模型均获得较好的临床净收益,LR模型最优。结论:MRI影像组学的机器学习各模型均具有较高的预测价值,优于临床医生肉眼观察MRI图像的判断,且具有较好的临床净收益,能够为临床决策提供有效指导作用。

关键词：垂体神经内分泌瘤血供机器学习影像组学磁共振成像

CT影像组学预测结肠癌淋巴血管间隙浸润价值研究

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中国医学计算机成像杂志 2024年第2期30卷 211-217页

作者：朱先锋张虎张晓金吴树剑董明松许汉明吴宣芜湖市第二人民医院影像科芜湖241000 皖南医学院第一附属医院(弋矶山医院)影像科

目的:构建预测结肠癌淋巴血管间隙浸润(LVSI)的临床影像模型、CT影像组学模型和两者联合模型,并从中筛选出最优模型。方法:收集接受增强CT检查的365例结肠癌患者资料,根据手术病理结果分为LVSI+(n=84)及LVSI-(n=281),样本按7:3比例随机... 详细信息

目的:构建预测结肠癌淋巴血管间隙浸润(LVSI)的临床影像模型、CT影像组学模型和两者联合模型,并从中筛选出最优模型。方法:收集接受增强CT检查的365例结肠癌患者资料,根据手术病理结果分为LVSI+(n=84)及LVSI-(n=281),样本按7:3比例随机分为训练集(n=256)和验证集(n=109)。比较临床、影像指标组间差异并建立临床影像模型;对静脉期CT图像上全肿瘤区域进行感兴趣区(ROI)勾画并提取影像组学特征,经降维、筛选后共获得16个最优特征并建立CT影像组学模型;再构建临床影像与CT影像组学联合模型。比较各模型效能,绘制最优模型列线图,并评估其性能。结果:LVSI+及LVSI-组间淋巴结长径、癌胚抗原(CEA)、糖类抗原19-9(CA19-9)、肿瘤部位差异均有统计学意义(P影像模型、CT影像组学及联合模型受试者工作特征曲线下面积(AUC)分别为0.726、0.784、0.851(训练集)和0.729、0.768、0.833(验证集)。联合模型AUC均大于临床影像模型(P影像指标及CT影像组学构建的列线图预测结肠癌患者LVSI的价值较高。

关键词：结肠肿瘤计算机体层成像影像组学淋巴血管间隙浸润

基于MRI深度迁移学习影像组学术前预测直肠癌脉管浸润的研究

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磁共振成像 2024年

作者：袁权吴树剑范莉芳翟建皖南医学院第一附属医院(弋矶山医院)放射科皖南医学院医学影像学院

目的探讨基于横轴位高分辨T2WI深度迁移学习影像组学术前预测直肠癌患者脉管浸润（lymphovascular invasion,LVI）的应用价值。材料与方法回顾性分析皖南医学院弋矶山医院2018年1月至2023年12月行MRI检查且术后病理证实为直肠癌的384... 详细信息

目的探讨基于横轴位高分辨T2WI深度迁移学习影像组学术前预测直肠癌患者脉管浸润（lymphovascular invasion,LVI）的应用价值。材料与方法回顾性分析皖南医学院弋矶山医院2018年1月至2023年12月行MRI检查且术后病理证实为直肠癌的384例患者，收集临床及影像资料。根据病理LVI状态将患者分为LVI阳性（LVI+）组81例及LVI阴性（LVI-）组303例，按7∶3比例将患者随机分为训练组（n=269）与验证组（n=115）。以ResNet-34为深度迁移学习特征提取的基础模型，基于瘤体分别提取深度迁移学习特征与传统影像组学特征，通过Spearman秩相关和最小绝对收缩和选择算子（least absolute shrinkage and selection operator, LASSO）回归的方法进行降维，消除冗余特征，保留最具预测价值的特征。使用自适应增强（adaptive boosting, AdaBoost）、朴素贝叶斯（na?ve Bayes, NB）、弹性网络（elastic net, Enet）、梯度推进机（gradient boosting machine, GBM）、神经网络（neutral network, NN）及支持向量机（support vector machine, SVM）共6种机器学习算法基于传统影像组学特征、深度迁移学习特征及组合特征分别构建预测模型。通过受试者工作特征（receiver operating characteristics curve,ROC）曲线评价各模型的诊断效能。结果通过Spearman秩相关及LASSO回归降维后共筛选出23个最优特征，其中传统影像组学特征6个，深度迁移学习特征17个，构建的所有模型中基于组合特征模型的曲线下面积（area under the curve, AUC）均高于单独特征模型，6种机器学习算法基于组合特征的AUC在训练组分别为0.956、0.802、0.879、0.966、0.973、0.944，验证组分别为0.924、0.868、0.901、0.892、0.817、0.905。结论基于组合特征的模型在预测直肠癌LVI状态方面具有高效能，可辅助术前个体化预测，改善患者预后。

关键词：直肠癌脉管浸润磁共振成像深度迁移学习影像组学

CT减影影像组学在鉴别肾透明细胞癌与非透明细胞癌中的临床价值

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中国肿瘤临床 2024年第3期51卷 124-132页

作者：刘奇峰丁治民姚琪张成孟黄国权司梦琪皖南医学院弋矶山医院放射科安徽省芜湖市241000 芜湖市第二人民医院影像科

目的:探讨增强计算机断层扫描(computed tomography,CT)及减影影像组学模型在鉴别肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)与非透明细胞癌(non-clear cell renal cell carcinoma,non-ccRCC)的临床价值。方法:回顾性分析经病理证实为ccRCC和non-ccRCC共458例患者的临床与影像资料,排除图像质量不佳等影响因素后最终筛选出皖南医学院弋矶山医院患者219例(训练集154例、测试集65例)及芜湖市第二人民医院41例(外部验证集)。将图像导出并对其配准及减影处理,使用ITK-SNAP勾画肿瘤的感兴趣区域(region of interest,ROI)。利用FAE软件提取影像组学特征,Pearson相关系数及Relief算法对特征降维并筛选,Logistic回归建立组学模型,采用受试者工作特征曲线下面积评估模型诊断性能,联合临床影像特征构建组合模型并绘制诺谟图。结果:回归分析显示囊变坏死(OR=3.282,95%CI:1.111~9.693;P=0.032)、皮髓质期肿瘤增强值(OR=1.058,95%CI:1.024~1.094;P=0.001)为临床独立预测因素,训练集中皮髓质期影像组学模型的诊断效能在平扫及三期增强影像组学模型中最高(AUC=0.880),其减影后的影像组学模型效能有所提高(AUC=0.949),分别联合临床独立预测因素构建的常规组学模型和减影组学模型效能进一步提升(AUC分别为0.903和0.973),并在内部和外部验证集中得到验证(常规组学模型AUC分别为0.872和0.898;减影组学模型AUC分别为0.908和0.920)。结论:增强CT皮髓质期减影组学特征联合临床影像特征构建的减影组学模型能有效地鉴别ccRCC和non-ccRCC。

关键词：肾细胞癌影像组学减影计算机断层扫描

基于数字化乳腺X线影像组学列线图预测浸润性乳腺癌组织学分级的多中心研究

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放射学实践 2024年第5期39卷 634-640页

作者：韩剑剑马培旗王小雷马文俊张宁宁谢玉海皖南医学院第一附属医院/弋矶山医院放射科安徽241000 安徽省阜阳市人民医院放射影像科安徽236000 太和县人民医院放射影像科/皖南医学院附属太和医院放射影像科安徽236600

目的:探讨基于多中心数字化乳腺X线影像组学列线图预测浸润性乳腺癌组织学分级的价值。方法:以病理诊断为金标准,按照7:3的比例将皖南医学院第一附属医院弋矶山医院437例浸润性乳腺癌患者随机拆分为训练组305例(Ⅰ/Ⅱ级217例,Ⅲ级88例)... 详细信息

目的:探讨基于多中心数字化乳腺X线影像组学列线图预测浸润性乳腺癌组织学分级的价值。方法:以病理诊断为金标准,按照7:3的比例将皖南医学院第一附属医院弋矶山医院437例浸润性乳腺癌患者随机拆分为训练组305例(Ⅰ/Ⅱ级217例,Ⅲ级88例)和验证组132例(Ⅰ/Ⅱ级94例,Ⅲ级38例),将阜阳市人民医院(n=129)和太和县人民医院(n=162)291例浸润性乳腺癌患者(Ⅰ/Ⅱ级203例,Ⅲ级88例)作为外部测试组。对比分析双乳内外斜位(MLO)和头尾位(CC)图像,选取病变面积较大的数字化乳腺X线图像使用深睿医疗多模态科研平台进行图像分割和影像组学特征提取,采用特征间线性相关性分析与最小绝对收缩和选择算法对组学特征进行降维并使用逻辑回归构建影像组学模型。临床指标经单因素及多因素二元Logistic回归分析并构建临床模型。影像组学评分联合临床指标构建列线图。采用受试者工作特征(ROC)曲线和决策曲线分析(DCA)评价模型性能,使用Delong检验比较模型间的预测效能。结果:最终筛选出3个与浸润性乳腺癌组织学分级最相关的影像组学特征。列线图对浸润性乳腺癌组织学分级的预测效能在训练组、验证组和外部测试组分别为0.811、0.825和0.803,诊断效能优于单一模型。DCA显示在概率值为20%~60%时,训练组、验证组及外部测试组列线图预测浸润性乳腺癌组织学分级的净收益高于影像组学模型及临床模型。结论:基于数字乳腺X线影像组学模型对浸润性乳腺癌组织学分级的预测具有较高的效能,对患者制定个性化治疗方案和预后评估有着重要的临床应用价值。

关键词：乳腺癌数字乳腺X线组织学分级影像组学列线图

基于定量CT分析维持性血液透析患者腰椎骨密度与体质成分的相关性

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放射学实践 2024年第2期39卷 247-252页

作者：吕磊翟建李培刘奇峰方世武皖南医学院弋矶山医院影像中心安徽芜湖241001

目的:采用定量CT技术(QCT),分析维持性血液透析(MHD)患者的腰椎骨密度(BMD)与体成分及其他相关指标的关系。方法:回顾性分析弋矶山医院2014年7月-2022年8月维持性血液透析患者共106例,使用QCT测量患者的L1、L2的BMD,L3中心层面的体成分... 详细信息

目的:采用定量CT技术(QCT),分析维持性血液透析(MHD)患者的腰椎骨密度(BMD)与体成分及其他相关指标的关系。方法:回顾性分析弋矶山医院2014年7月-2022年8月维持性血液透析患者共106例,使用QCT测量患者的L1、L2的BMD,L3中心层面的体成分信息,包括内脏脂肪(VAT)、皮下脂肪(SAT)、总脂肪(TAT)、腰3水平横断面肌肉面积(L3-SMA),腰3水平肌肉内的脂肪含量(L3-IMAT),同时记录患者的年龄、性别、透析时长及血液生化指标,采用Pearson相关分析MHD患者腰椎BMD与各指标的相关性。依据BMD测量结果,将106例MHD患者分为骨量正常组(n=61)及骨量异常组(n=45),比较两组间体成分及各个临床指标的差异,并采用多因素logistic回归分析MHD患者骨量异常的危险因素。结果:106名MHD患者中57.55%(61例)骨量正常,42.45%(45例)骨量异常,其中26.41%(28例)骨量减少,16.04%(17例)骨质疏松。骨量异常组的年龄、TC、LDL-C、P、VAT、SAT、TAT、L3-SMA及L3-IMAT均高于骨量正常组,差异具有统计学意义(P0.05)。MHD患者腰椎BMD与L3-SMA呈正相关(r=0.264,P0.05),多因素logistic回归显示高血磷、高龄及高L3-IMAT是MHD患者发生骨量异常的危险因素。结论:MHD患者腰椎BMD与体成分、年龄及TC有相关性,高血磷、高龄及高L3-IMAT是MHD患者发生骨量异常的独立危险因素。

关键词：体层摄影术,X线计算机体质骨密度肾透析

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面神经管脑脊液漏的影像学表现

中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2024年第2期59卷 147-151页

作者：王林省张丽红刘善凤胡娜李进叶郝淑珍巩若箴山东省耳鼻喉医院影像中心济南250023 山东第一医科大学附属中心医院影像中心济南250013 邹城市人民医院影像科邹城273599

目的总结面神经管脑脊液漏(fallopian canal cerebrospinal fluid leaking,FCCFL)的影像学表现特征。方法回顾性分析2016年8月至2023年11月山东省耳鼻喉医院4例经手术证实为FCCFL患者的高分辨率CT(HRCT)和MRI影像资料,其中男2例、女2例... 详细信息

目的总结面神经管脑脊液漏(fallopian canal cerebrospinal fluid leaking,FCCFL)的影像学表现特征。方法回顾性分析2016年8月至2023年11月山东省耳鼻喉医院4例经手术证实为FCCFL患者的高分辨率CT(HRCT)和MRI影像资料,其中男2例、女2例,年龄6~69岁。结果4例FCCFL均为单侧,左、右侧各2例。临床上表现为鼻腔流清亮液体、耳闷、听力下降等症状。患耳在HRCT上均表现为近端面神经管管腔明显扩张,迷路段及膝状神经窝均受累,1例同时累及鼓室段。患侧膝状神经窝明显扩大,均向上鼓室内突出,其中1例同时累及耳蜗。在MRI上扩大的面神经管内呈T 1WI低信号,T 2WI和/或水成像序列上呈脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)样高信号,经扩大迷路段与内听道内CSF信号相连续;均无扩散受限,增强扫描无强化。患侧鼓室内均可见CSF样信号积液影,1例沿着岩浅大神经走行区、右侧翼腭窝及咽旁间隙可见CSF样信号。3例患侧邻近颅内脑膜增厚。结论FCCFL影像学表现具有特征性:HRCT上表现为患侧面神经管近端扩张,特别是膝状神经窝扩大;MRI上呈CSF样信号,并经迷路段与内听道内CSF相连续,弥散加权无扩散受限,增强扫描无强化,患侧鼓室内常有CSF样信号。

关键词：面神经管脑脊液耳漏体层摄影术,X线计算机磁共振成像

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鼻腔鼻窦少见肿瘤的影像特征分析

临床耳鼻咽喉头颈外科杂志 2024年第7期38卷 578-583,588页

作者：常沙郑星杜霞宋玲玲邓琼韩秘贾瑶贵州医科大学附属医院影像科贵阳550004 北京积水潭医院贵州医院影像科

目的:探讨鼻腔鼻窦少见肿瘤的影像学特点,提高对该类疾病的认识,为临床诊断和治疗提供帮助。方法:回顾性分析经病理证实的79例鼻腔鼻窦少见肿瘤的CT和MRI表现,总结其影像学特征。结果:79例中,神经内分泌癌16例,骨质破坏多表现为膨胀性... 详细信息

目的:探讨鼻腔鼻窦少见肿瘤的影像学特点,提高对该类疾病的认识,为临床诊断和治疗提供帮助。方法:回顾性分析经病理证实的79例鼻腔鼻窦少见肿瘤的CT和MRI表现,总结其影像学特征。结果:79例中,神经内分泌癌16例,骨质破坏多表现为膨胀性骨质破坏与浸润性骨质破坏并存,而不伴骨质增生硬化,位于蝶窦者双侧对称呈“鸽”形;恶性黑色素瘤28例,MRI信号表现多样,典型者少见,而以混杂信号多见;横纹肌肉瘤12例,MRI增强多呈“葡萄状”强化、部分环状强化;嗅神经母细胞瘤10例,病灶与嗅黏膜分布区一致,多呈分叶状,边缘结节状,“花环状”强化,2例跨颅内外生长,颅内病灶见多发囊变及周围片状水肿带;孤立性纤维性肿瘤5例,良性者形态规则,密度均匀,恶性者形态不规则,密度不均,增强明显不均匀强化,呈“地图样”改变;肉瘤样癌2例,形态似分叶,密度不均,内见片状低密度影,均有溶骨性骨质破坏;神经鞘瘤4例,增强呈明显欠均匀强化,1例见囊变坏死,1例见钙化,周围结构受压而无破坏;神经纤维瘤1例,囊变成分多,内见低信号分隔,增强呈分隔样强化;副神经节瘤1例,增强动脉期中度强化,静脉期进行性明显强化,伴有明显膨胀性骨质破坏。结论:鼻腔鼻窦少见肿瘤具有一定的影像学特征,CT和MRI能更好地显示病灶范围及对邻近组织器官的浸润程度,有助于临床早期诊断和分期,确诊仍需依靠病理和免疫组织化学。

关键词：鼻腔鼻窦肿瘤体层摄影术磁共振成像病理学