基于CT的影像組學(xué)在肝細(xì)胞癌病理分級及肝切除術(shù)預(yù)后預(yù)測的應(yīng)用研究.pdf

1、目的：
　　探索基于增強(qiáng)CT的影像組學(xué)預(yù)測肝細(xì)胞癌Edmondson-Steiner病理分級，以及預(yù)測單發(fā)肝細(xì)胞癌患者肝切除術(shù)后的預(yù)后的價值。
　　方法：
　　1.回顧性收集并納入385例肝細(xì)胞癌患者，按檢查時間及比例分為訓(xùn)練組及測試組，在門脈期CT圖像中腫瘤部分中提取17個一階統(tǒng)計特征、22個GLCM（灰度共生矩陣）特征、14個GLRLM（灰度行程長度矩陣）特征及8個形態(tài)特征，每種特征分別不做平滑、3種高斯平滑，以及

2、分別不做濾波、7種差分濾波、10種Gabor濾波。將訓(xùn)練組的影像組學(xué)特征經(jīng)mRMR（最大相關(guān)最小冗余）的特征選擇算法進(jìn)行篩選，通過基于AIC的后退法建立建立影像組學(xué)標(biāo)簽，將標(biāo)簽應(yīng)用于測試組。采用ROC（受試者診斷特征曲線）評估模型的預(yù)測效能，在訓(xùn)練組及測試組中生成ROC曲線，在ROC曲線上的陽性似然比最大處確定界值，并計算敏感性和特異性、AUC（ROC曲線下面積）和區(qū)分病理分級的準(zhǔn)確度。以Logistic回歸分析方法分析影像組學(xué)標(biāo)簽及臨

3、床參數(shù)與病理分級的關(guān)系。
　　2.在肝細(xì)胞癌病例中納入61例單發(fā)病灶且行肝切除術(shù)治療、規(guī)律隨訪的患者。通過拉普拉斯高斯濾波器、GLCM、Gabor轉(zhuǎn)換、Wavelet轉(zhuǎn)換方法提取增強(qiáng)掃描動脈期及門脈期CT圖像中腫瘤部分的影像組學(xué)特征及肝動脈期和門靜脈期紋理之間的差異(Dif)。使用ROC篩選特征參數(shù)并獲得最佳界值。納入具有ROC的統(tǒng)計顯著性的參數(shù)及通過單變量回歸篩選出p＜0.10的臨床變量，通過Cox比例風(fēng)險模型對OS（總生存期）

4、進(jìn)行多變量回歸分析。使用AIC（Akaike信息標(biāo)準(zhǔn)）來確定預(yù)測OS的最佳模型。根據(jù)多變量回歸分析確定的重要因素將患者分為兩組，使用Kaplan-Meier方法獲得OS和DFS（無病生存期）的生存曲線，并進(jìn)行對數(shù)秩檢驗以比較差異。
　　結(jié)果：
　　基于門脈期CT影像組學(xué)建立的肝細(xì)胞癌Edmondson-Steiner病理分級預(yù)測模型由篩選出的八個特征組成：Rad Score=1.009-0.5107×orig_orig_fo

5、s_median+0.3362×g.075_gab.20.1_GLCM_homogeneity2+0.3719×g.075_gab.15.2_GLRLM_LRLGLE-0.5798×Compactness2-0.2858×orig_diff.4_fos_krutosis+0.3261×g.100_gab.10.1_GLCM homogeneity2+0.6769×g.075_lap.cut2_GLCM_IDN-0.3208×g.075_

6、gab.15.2_GLCM_IMC2
　　該影像組學(xué)標(biāo)簽對肝細(xì)胞癌Edmondson-SteinerⅠ-Ⅱ級及Ⅲ-Ⅳ級的區(qū)分有統(tǒng)計學(xué)意義(p＜0.0001)，訓(xùn)練組檢測效能AUC值為0.766(95％CI：0.824～0.707)，敏感性0.667，特異性0.753;測試組AUC值為0.673(95％CI：0.775～0.571)，敏感性0.674，特異性0.683。甲胎蛋白等臨床參數(shù)與病理分級無統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性。2.ROC和Cox回

7、歸分析篩選出的預(yù)測單發(fā)肝細(xì)胞癌患者肝切除術(shù)后預(yù)后的影像組學(xué)特征參數(shù)中，濾波器參數(shù)為1.0(filter1.0)的影像組學(xué)特征實現(xiàn)了最佳性能，其中Dif.Scale1.2是OS的優(yōu)質(zhì)獨立預(yù)測因素(p=0.05)。Kaplan-Meier分析進(jìn)一步證明在filter0的Dif.Scale2.2(p=0.001)，filter1.0的Dif.Scale1.2(p=0.006)，Dif.Scale3.2(p=0.005)，filter1.5的D

8、if.Wavelet8(p＜0.001)與OS相關(guān)。在filter0的Dif.Scale2.2(p=0.039),filter1.0的Dif.Scale1.2(p=0.001)和filter1.5的Dif.Wavelet8(p=0.007)與DFS相關(guān)。而巴塞羅那肝癌分期(BCLC)(p=0.057)等臨床參數(shù)與OS沒有統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性。
　　結(jié)論：
　　建立基于門脈期CT影像組學(xué)標(biāo)簽可用于預(yù)測肝細(xì)胞癌為Edmondson-St