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胸部CT影像特征建模在鉴别肺鳞癌和腺癌中的应用
Received 5 February 2024
Accepted for publication 25 May 2024
Published 4 June 2024 Volume 2024:16 Pages 547—557
DOI https://doi.org/10.2147/CMAR.S462951
Checked for plagiarism Yes
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Editor who approved publication: Dr Ahmet Emre Eşkazan
目的:在病理学获取困难的情况下,从影像学图像中区分腺癌和鳞状细胞癌缺乏共识,每个医生只能根据自己的经验做出判断。本研究旨在提取胸部CT的影像学特征,通过logistic单变量和多变量分析提取敏感因素,并建立区分肺鳞状细胞癌和肺腺癌的模型。
方法:从癌症影像资料库(TCIA)下载明确诊断为腺癌和鳞癌的胸部CT图像,由一名放疗科医生和一名胸外科医生共同提取19个影像学特征,包括位置、长毛刺、分叶、空洞、空泡征、坏死、胸膜牵拉征、血管集束征、空气支气管征、钙化、强化程度、与肺门的距离、肺不张、肺门和支气管淋巴结增大、纵隔淋巴结增大、小叶间隔增厚、肺转移、纵隔或胸膜侵犯、胸腔积液。首先,我们应用R语言的glm函数对所有变量进行logistic单变量分析,以选择P<0.1的变量。然后,对P<0.1的变量进行logistic多变量分析,得到预测模型。接下来,使用R语言中的roc函数计算AUC值并绘制roc曲线,使用R语中的val.prob函数绘制Calibrate曲线,使用R语言中的rmda包绘制DCA曲线和临床影响曲线。同时,将我院放疗科、胸外科2023-2024年经手术或活检诊断为肺鳞癌或肺腺癌的45例患者纳入验证组。胸部CT特征由上述两位医生共同确定并记录。在验证组中绘制ROC曲线、校准曲线、DCA和临床影响曲线,以进一步验证预测模型。如果预测模型在验证组中表现良好,则进一步绘制列线图进行验证。
结果:本研究从TCIA下载75例患者的胸部CT图像,提取了19个影像学特征,最终选择数据完整的18个特征进行分析。首先,进行logistic单变量和多变量分析,共获得5个变量纳入模型(AUC=0.887):长毛刺、坏死、胸膜牵拉征、空气支气管征、肺不张、肺门和支气管淋巴结增大。将我院45例病例纳入验证组,在验证组中绘制ROC曲线(AUC=0.865),通过Calibrate校准曲线评估模型的准确性,通过DCA曲线评估模型在临床实践中的可靠性,并通过临床影响曲线进一步评估模型在实践中的实用性。
结论:从普通胸部CT扫描中提取鉴别肺腺癌和鳞癌有影像特征是可能的。我们建立的模型在辨别力、准确性、可靠性和实用性方面表现良好。
关键词:癌症,LUAD,LSCC,图像特征,预测