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基于MRI影像组学的支持向量机模型预测2型糖尿病患者认知功能障碍的价值
Authors Xu Z , Zhao L, Yin L, Cao M, Liu Y, Gu F, Liu X, Zhang G
Received 7 August 2024
Accepted for publication 3 February 2025
Published 13 February 2025 Volume 2025:18 Pages 435—451
DOI https://doi.org/10.2147/DMSO.S480317
Checked for plagiarism Yes
Review by Single anonymous peer review
Peer reviewer comments 2
Editor who approved publication: Dr Rebecca Conway
许志高1*,赵丽丽1,尹磊2,曹米兰3,刘艳4,谷丰1,刘晓慧1,张国江5
1.大同市第三人民医院医学影像科,山西大同,037046;2. 长治医学院研究生院,山西长治,046013;3. 大同市第三人民医院科教科,山西大同,037046;4. 大同市第三人民医院内分泌科,山西大同,037046;5. 大同市第三人民医院心血管内科,山西大同,037046;
*通信作者:张国江,Email: yxkysjjys@163.com
【基金项目】山西省卫生健康委科研课题(2022118);山西省医学重点科研
项目(2023XM057);大同市重点研发计划项目(2024033);山西省基础研究计划项目(202403021211176)
【摘要】目的:探讨基于磁共振成像(MRI)的影像组学方法预测2型糖尿病(T2DM)患者认知功能障碍的价值。
资料与方法:回顾性分析2019年9月至2020年12月在大同市第三人民医院内分泌与代谢性疾病中心确诊的158例T2DM患者的临床资料。根据中文版蒙特利尔认知评估量表(Montréal Cognitive Assessment Scale-B,MoCA-B)的评分将参与者分为认知功能正常(N)组(n=30)、轻度认知功能障碍(Mild Cognitive Impairment,MCI)组(n=90)和痴呆(dementia,DM)组(n=38)。根据从3D T1WI图像中提取不包括脑室和脑沟的脑组织的放射组学特征,分别建立区分N与CI组、MCI与DM组的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型。绘制2种SVM模型的ROC曲线,根据曲线下面积(Area Under Curve,AUC)、精确率(Precision, P)、召回率(Recall, R)、f1分数和支持度对模型进行评估。
结果:N和CI组共68例,其中训练集54例,验证集14例;MCI和DM组共128例,其中训练集90例,验证集38例。两名医师手动分割获得ROI的影像组学特征组间、组内ICC一致性分别为0.86和0.90。通过降维分析筛选出11个最优特征区分N和CI,12个最优特征区分MCI和DM。在测试集中,SVM分类器鉴别N与CI的AUC为0.857,准确率为0.830;在区分MCI和DM时的AUC为0.821,准确率为0.830。
结论:基于MRI影像组学的SVM模型在诊断T2DM患者认知功能障碍和评估其严重程度方面具有较高效能。
【关键词】认知功能障碍;影像组学;磁共振成像;支持向量机;糖尿病,2型;