【摘要】：目的探討基于術(shù)前增強(qiáng)MR圖像的影像組學(xué)預(yù)測(cè)模型在膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)及在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中IDH1基因型預(yù)測(cè)方面的應(yīng)用價(jià)值。方法回顧性分析青島大學(xué)附屬醫(yī)院2012年12月至2018年1月經(jīng)手術(shù)病理確診且術(shù)前行顱腦增強(qiáng)MR檢查的膠質(zhì)瘤患者425例(WHOⅡ級(jí)膠質(zhì)瘤154例,WHOⅢ級(jí)128例,WHOⅣ級(jí)143例)。隨機(jī)按7:3比例將三組膠質(zhì)瘤進(jìn)一步分為訓(xùn)練組和驗(yàn)證組。并從中選出行免疫組化分析的高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者182例,其中,IDH1突變型79例(WHOⅢ級(jí)膠質(zhì)瘤45例,WHOⅣ級(jí)膠質(zhì)瘤34例),IDH1野生型103例(WHOⅢ級(jí)膠質(zhì)瘤33例,WHOⅣ級(jí)膠質(zhì)瘤70例),按7:3比例隨機(jī)將IDH突變型膠質(zhì)瘤和野生型膠質(zhì)瘤分為訓(xùn)練組和驗(yàn)證組。選用GE A.K(Analysis-Kinetics)軟件提取影像特征后選擇Lasso-Logistic回歸模型和隨機(jī)森林法對(duì)所提取的影像特征分別進(jìn)行膠質(zhì)瘤診斷分級(jí)模型訓(xùn)練和高級(jí)別膠質(zhì)瘤IDH1突變型預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練,然后選擇十字交叉法進(jìn)一步驗(yàn)證回歸模型。膠質(zhì)瘤診斷分級(jí)的預(yù)測(cè)模型的效能和鑒別高級(jí)別膠質(zhì)瘤IDH1突變型和IDH1野生型預(yù)測(cè)模型的效能分別運(yùn)用ROC曲線(xiàn)下面積進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果建立的影像組學(xué)模型對(duì)于Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的診斷分級(jí)效能較好。訓(xùn)練組影像組學(xué)模型在Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤中準(zhǔn)確診斷Ⅱ級(jí)膠質(zhì)瘤的AUC值為0.92(95%可信區(qū)間為0.89~0.95),敏感度與特異度分別為90.7%、74.6%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為與陰性預(yù)測(cè)值分別為0.685、0.930;驗(yàn)證組準(zhǔn)確診斷Ⅱ級(jí)膠質(zhì)瘤的影像組學(xué)模型的AUC值為0.84(95%可信區(qū)間為0.77~0.91),敏感度與特異度分別為89.1%、69.3%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值與陰性預(yù)測(cè)值分別為0.640、0.912。訓(xùn)練組影像組學(xué)模型在Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤中準(zhǔn)確診斷Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤的影像組學(xué)模型的AUC值為0.88(95%可信區(qū)間為0.84~0.92),敏感度與特異度分別為45.6%、96.6%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值與陰性預(yù)測(cè)值分別為0.837、0.822;驗(yàn)證組Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤的影像組學(xué)模型的AUC值為0.58(95%可信區(qū)間為0.47~0.70),敏感度與特異度分別為24.2%、87.5%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值與陰性預(yù)測(cè)值為0.421、0.755。訓(xùn)練組影像組學(xué)模型在Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤中準(zhǔn)確診斷Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的AUC值為0.90(95%可信區(qū)間為0.86~0.94),敏感度為與特異度為77.6%、87.7%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值與陰性預(yù)測(cè)分別為0.768、0.882;驗(yàn)證組準(zhǔn)確診斷Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的影像組學(xué)模型的AUC值為0.80(95%可信區(qū)間為0.71~0.89),敏感度與特異度為61.9%、84.8%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值與陰性預(yù)測(cè)值為0.684、0.807。在訓(xùn)練組中預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤級(jí)別效能的準(zhǔn)確度為0.74(95%可信區(qū)間為0.68~0.79),在驗(yàn)證組中預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤級(jí)別效能的準(zhǔn)確度(ACC)為0.62(95%可信區(qū)間為0.53~0.71);本研究建立的預(yù)測(cè)高級(jí)別膠質(zhì)瘤IDH1突變型的影像組學(xué)模型效亦較好。預(yù)測(cè)模型在訓(xùn)練組中鑒別IDH1突變型膠質(zhì)瘤和野生型膠質(zhì)瘤的效能的AUC值為0.87,95%可信區(qū)間為0.754~0.855,準(zhǔn)確度為0.798,敏感度及特異度分別為85.5%、75.4%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值與陰性預(yù)測(cè)值分別為0.734、0.867;在驗(yàn)證組中預(yù)測(cè)IDH1突變型膠質(zhì)瘤效能的AUC值為0.86(95%可信區(qū)間為0.690~0.913),ACC為0.789,敏感度與特異度為91.3%、69.0%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值與陰性預(yù)測(cè)值分別為0.700、0.909。結(jié)論基于術(shù)前增強(qiáng)MR圖像建立的影像組學(xué)模型可以有效的對(duì)膠質(zhì)瘤進(jìn)行診斷分級(jí),其中,鑒別診斷Ⅱ級(jí)與Ⅲ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤效能較好,鑒別診斷Ⅳ級(jí)與Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤效能次之,鑒別診斷Ⅲ級(jí)與Ⅱ級(jí)、Ⅳ級(jí)效能略差�；谛g(shù)前增強(qiáng)MR建立的影像組學(xué)預(yù)測(cè)模型亦可以有效的術(shù)前預(yù)測(cè)高級(jí)別膠質(zhì)瘤的IDH1基因分型。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R739.41
【圖文】：

膠質(zhì)瘤影像組學(xué)特征提取流程

經(jīng)過(guò)特征降維后得到的10個(gè)影像組學(xué)特征

①膠質(zhì)瘤分級(jí)預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練組的ROC曲線(xiàn)②膠質(zhì)瘤分級(jí)預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證組的ROC曲線(xiàn)

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本文編號(hào)：2743731