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基于MRI及临床放射特征的影像组学列线图预测肝细胞癌TACE抵抗效能
Authors Dong Y , Hu J, Meng X , Yang B, Peng C , Zhao W
Received 11 July 2024
Accepted for publication 29 June 2025
Published 17 July 2025 Volume 2025:17 Pages 1441—1455
DOI https://doi.org/10.2147/CMAR.S486561
Checked for plagiarism Yes
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Peer reviewer comments 3
Editor who approved publication: Dr Ahmet Emre Eşkazan
目的:建立肝细胞癌经动脉化疗栓塞术(transarterialchemoembolization,TACE)抵抗的预测模型,评估不同建模方法的预测效能。
患者与方法: 本研究回顾性收集了131例因肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)接受重复TACE治疗的患者的临床和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)数据(其中48例为TACE抵抗)。按照8:2的比例,将病例分为训练队列(104例)和验证队列(27例)。通过逻辑回归分析确定了与TACE抵抗性相关的临床影像学特征。在首次TACE治疗前,研究人员对肝细胞癌病灶在动脉期(arterial phase,AP)、门静脉期(portal phase)、延迟期(delayed phase,DP)及脂肪抑制T2加权(T2-weighted fat suppression,T2WI-FS)MRI图像上的表现进行手动勾画,将其定义为感兴趣区域。采用方差阈值法、单变量筛选法及最小绝对收缩选择算子回归进行降维处理,筛选出TACE抵抗性的相关预测指标。筛选出TACE抵抗性的相关预测指标后,采用支持向量机(support vector machine,SVM)、随机森林(random forest,RF)、逻辑回归(logistic regression,LR)及自适应增强(adaptive boosting adaboost,Adaboost)提升算法等机器学习方法,分别构建影像组学预测模型、临床预测模型及联合预测模型。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估各模型的预测效能,最终将最优预测模型构建为列线图,并通过校准曲线分析和决策曲线分析进行验证。
结果: 在评估预测HCC TACE抵抗性的影像组学模型时,基于LR构建的VP模型展现出最佳单序列预测效能(训练集AUC:0.896,95%CI:0.843~0.941;验证集:0.853,95%CI:0.727~0.965)。多参数模型的预测效能显著超越单序列对应模型,其中T2WI-FS+AP+VP+DP多参数逻辑回归模型展现最优效能(训练集AUC:0.905,95%CI:0.853~0.949;验证集AUC:0.876,95%CI:0.773~0.976)。该临床-影像组学联合模型展现出优异的预测效能:训练队列AUC达0.955(95%CI:0.918~0.984),准确率0.885、灵敏度0.921、特异度0.864;且在验证队列中仍保持稳健的预测性能(AUC=0.941,95%CI:0.880~0.991)。
结论:多序列临床-影像组学模型精准预测肝细胞癌TACE抵抗。
关键词: 肝细胞癌;机器学习;经动脉化疗栓塞;影像组学