磁共振、影像組學在直腸癌新輔助放化療療效評估及預后中的應用
發(fā)布時間:2020-06-03 01:19
【摘要】:第一部分MRI形態(tài)學、臨床病理學特征預測局部進展期直腸癌患者生存期目的:在現(xiàn)有研究基礎上,納入更多MRI形態(tài)學參數(shù)及臨床病理學特征分析其與局部進展期直腸癌(Locally advanced rectal cancer,LARC)患者預后的相關性。材料與方法:回顧性分析在我院進行新輔助放化療(Neoadjuvant chemoradiotherapy,nCRT)的115例LARC患者的臨床病理學及影像學資料,其中女性39例,男性76例,中位年齡54歲,年齡分布28-82歲。使用Cox比例風險模型對MRI形態(tài)學特征、臨床病理特征與無復發(fā)生存期(Disease-freesurvival,DFS)的相關性進行單因素及多因素分析,生存曲線分析采用Kaplan-Meier方法。結果:患者的中位隨訪時間為48.0月,3年DFS為79.0%。整個隨訪過程中,18例患者死亡,26例患者發(fā)生遠處轉移,1例患者出現(xiàn)局部復發(fā),1例患者遠處轉移伴局部復發(fā),69例患者刪失。MRI評估壁外血管侵犯(MRI assessment extramural venous invasion,mrEMVI)是3年DFS的獨立不良預后因子。單因素、多因素分析中,mrEMVI 預測 DFS 的風險比(Harard ratio,HR)分別為 2.308(95%CI 1.151-4.629,P=0.018)、2.495(95%CI 1.243-5.012,P=0.010)。mrEMVI 陰性組與陽性組患者3年累積生存率分別為86.6%和65.0%,log rank檢驗兩組間生存曲線有明顯的統(tǒng)計學差異(P=0.015)結論:nCRT前的mrEMVI是LARC患者DFS的獨立預后因子,nCRT前對mrEMVI的精準評估有利于個體化治療,提高LARC患者的長期生存、改善其預后。第二部分比較磁共振平掃、增強圖像的影像組學標簽對直腸癌生存期的預測價值目的:比較基于MRI平掃、增強序列的影像組學標簽在局部進展期直腸癌(Locally advanced rectal cancer,LARC)生存期研究中的價值。材料與方法:回顧性分析51例LARC患者的影像學資料,所有患者均在全直腸系膜切除術前行新輔助放化療,所有存活患者的隨訪時間均大于3年。分別在平掃高分辨(High resolusion,HR)斜軸位小視野(Field of view,FOV)的 T2WI 序列及多期增強序列靜脈期上進行圖像分割。采用LASSO(Least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)Cox回歸分析篩選影像組學特征,構建影像組學標簽。根據(jù)每名患者的影像組學評分,將患者分為生存期較短的高風險組與生存期較長的低風險組。采用Kaplan-Meier生存曲線分別在訓練集、驗證集中比較影像組學標簽的高、低風險組生存期的差異。采用一致性指數(shù)(Concordance index,C-index)評價模型的預測能力。結果:增強序列訓練集和驗證集上,影像組學標記的高、低風險組的無復發(fā)生存期(Disease-free survival,DFS)均有統(tǒng)計學差異,P 值分別為 0.0002、0.0091,模型的一致性指數(shù)分別為0.904、0.700,模型具有較好的預測生存期的能力。平掃序列訓練集上,影像組學標記的高、低風險組的DFS有統(tǒng)計學差異,P值為0.005,模型的一致性指數(shù)為0.711,驗證集上沒有統(tǒng)計學差異,P值為0.767,一致性指數(shù)僅為0.500。結論:LARC患者nCRT前MRI增強序列靜脈期得到的影像組學標簽對DFS的預測能力優(yōu)于平掃T2WI序列。第三部分影像組學標簽作為預后標記物在局部進展期直腸癌中的應用目的:構建預測局部進展期直腸癌(Locally advanced rectal cancer,LARC)患者無復發(fā)生存期(Disease-free survival,DFS)的影像組學標簽;并比較影像組學預測模型與臨床影像學預測模型對LARC患者DFS的預測效能。材料與方法:回顧性分析在我院進行nCRT及TME的108例連續(xù)分布的LARC患者臨床、影像學資料。運用ITK-SNAP軟件,由一名從事消化道腫瘤診斷工作的影像科醫(yī)生在MRI多期增強序列靜脈期圖像上逐層手動勾畫感興趣區(qū)(Region of interest,ROI),提取影像組學特征。LASSO(Least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)Cox回歸模型對提取的485個影像組學特征進行篩選。利用Kaplan-Meier生存曲線,分別在訓練集、驗證集中比較影像組學標簽與DFS相關性,同時進行l(wèi)og-rank假設檢驗。分別構建影像組學預測模型、臨床影像學預測模型及組合模型用于預測3年的DFS,利用一致性指數(shù)(Concordance index,C index)和受試者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲線下面積(Area under the curve,AUC)評估模型的預測能力。結果:訓練集影像組學標記的高、低風險組的Kaplan-Meier生存曲線有統(tǒng)計學差異(log-rank檢驗P0.001),影像組學標簽預測DFS的風險比(Hazard ratio,HR)為6.83(95%CI 3.65-12.79);驗證集影像組學標記的高、低風險組的Kaplan-Meier生存曲線同樣有統(tǒng)計學差異(log-rank檢驗P0.001),影像組學標簽預測DFS的HR為2.92(95%CI1.91-4.47)。驗證集組學標簽與臨床影像學預后因子構成的組合模型對3年DFS的預測效能最佳(Cindex=0.788,95%CI0.72-0.86;AUC=0.837)。結論:影像組學標簽作為預后標記物能夠用于預測LARC患者的DFS;相對于單一的組學模型及臨床影像學預后模型,組合模型顯著提高了對DFS的預測效能,有助于指導臨床醫(yī)生對LARC患者進行個體化治療。第四部分MRI紋理分析對局部進展期直腸癌新輔助放化療療效的預測價值目的:探討MRI紋理分析(Texture analysis,TA)對局部進展期直腸癌(Locally advanced rectal cancer,LARC)患者新輔助放化療(Neoadjuvant chemoradiotherapy,nCRT)療效的預測價值。材料與方法:回顧性分析59例nCRT前、療中LARC患者的MRI圖像。比較平均值、標準差、偏度、峰度、均勻性、能量、熵值等紋理參數(shù)在nCRT前、療中的變化。紋理參數(shù)、多元邏輯回歸參數(shù)預測nCRT療效的診斷效能采用受試者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲線下面積(AreaUnder ROC Curve,AUC)。結果:標準差、峰度、均勻性在nCRT前、療中均有統(tǒng)計學差異(P值分別為0.0012、0.0001 和0.0001)。nCRT 前峰度預測腫瘤退縮分級(Tumor regression grading,TRG)降期的AUC為0.67(95%CI 0.54-0.79)。對nCRT前均勻性、能量、熵值3個自變量進行多參數(shù)邏輯回歸分析得到的邏輯變量1,預測病理學完全緩解(Pathologic complete response,pCR)的 AUC 為 0.76(95%CI 0.63-0.86)。對 nCRT前標準差、均勻性、能量、熵值4個自變量進行多參數(shù)邏輯回歸分析得到的邏輯變量2,預測T分期降期的AUC為0.78(95%CI 0.66-0.88)。結論:MRI紋理分析作為影像學標記物,具有預測LARC患者nCRT療效的潛力。
【圖文】:
組流程圖逡逑懫集逡逑nCRT前、nCRT后6-8周進行2次直腸MRI檢查。采用MR掃描儀,8通道體部相控陣線圈。逡逑常規(guī)序列包括:垂直于病變長軸的小視野(Filed邋of邋viewHR的T2加權像(T2邋weighted邋imaging,T2WI)、矢狀的冠狀位T2WI序列[Nougaret邋et邋al.,2013]以及盆腔Tng,T1WI)、盆腔T2加權壓脂像(T2邋weighted邋imaging邋with值分別為0和800邋s/mm2的自旋平面回波成像(Spin-echPI)的擴營女加權成像(Diffusion-weighted邋imaging,D及參數(shù)見表1-1。逡逑
四、生存分析邐、逡逑所有患者3年DFS為79.0%邋(圖1-2)。整個隨訪過程中,18例(15,7%)患逡逑者死亡,26例(22.6%)患者發(fā)生遠處轉移(分別為肺轉移16例、淋巴結轉移3逡逑例、肝轉移2例、其它部位轉移5例),1例患者出現(xiàn)局部復發(fā),,1例患者遠處轉逡逑移伴局部復發(fā),69例(60%)患者刪失。逡逑第24頁共〗03頁逡逑
【學位授予單位】:北京協(xié)和醫(yī)學院
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R735.37;R445.2
本文編號:2694070
【圖文】:
組流程圖逡逑懫集逡逑nCRT前、nCRT后6-8周進行2次直腸MRI檢查。采用MR掃描儀,8通道體部相控陣線圈。逡逑常規(guī)序列包括:垂直于病變長軸的小視野(Filed邋of邋viewHR的T2加權像(T2邋weighted邋imaging,T2WI)、矢狀的冠狀位T2WI序列[Nougaret邋et邋al.,2013]以及盆腔Tng,T1WI)、盆腔T2加權壓脂像(T2邋weighted邋imaging邋with值分別為0和800邋s/mm2的自旋平面回波成像(Spin-echPI)的擴營女加權成像(Diffusion-weighted邋imaging,D及參數(shù)見表1-1。逡逑
四、生存分析邐、逡逑所有患者3年DFS為79.0%邋(圖1-2)。整個隨訪過程中,18例(15,7%)患逡逑者死亡,26例(22.6%)患者發(fā)生遠處轉移(分別為肺轉移16例、淋巴結轉移3逡逑例、肝轉移2例、其它部位轉移5例),1例患者出現(xiàn)局部復發(fā),,1例患者遠處轉逡逑移伴局部復發(fā),69例(60%)患者刪失。逡逑第24頁共〗03頁逡逑
【學位授予單位】:北京協(xié)和醫(yī)學院
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R735.37;R445.2
【參考文獻】
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本文編號:2694070
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