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基于深度学习影像组学和临床数据识别COPD患者并发冠心病风险的列线图模型:一项多中心研究

 

Authors Bian H , Qian H, Zhu S , Xue J, Qi L, Peng X, Li M, Zheng Y, Xu P, Zhao H, Jiang J

Received 29 May 2025

Accepted for publication 24 August 2025

Published 2 September 2025 Volume 2025:20 Pages 3045—3057

DOI https://doi.org/10.2147/COPD.S539307

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Editor who approved publication: Dr Vanesa Bellou

卞琥珀,钱慧盈,朱少奇,薛靖楠,戚鲁颖,彭秀华,李梅,郑屹峰,徐朋亮,赵红星,蒋建萍

摘要

目的:评估深度学习影像组学列线图在预测慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者并发冠心病(CHD)风险方面的有效性。

方法:这项回顾性研究纳入了来自2个不同中心的543例COPD患者,收集这些患者的临床及影像资料。将中心1的398例患者,按照7:3的比例随机分为训练集和内部验证集。而外部测试集则由来自中心2的145例患者组成,我们从计算机断层扫描(CT)图像中提取影像组学特征以及使用RseNet50生成了深度迁移学习(DTL)特征。通过整合传统临床数据、影像组学和3D深度学习特征,开发了一种联合模型,从而预测COPD患者并发CHD的风险。

结果:训练、内部验证和外部验证队列的临床模型AUC值为 0.771、0.759和0.661,影像组学模型的AUC值为 0.826、0.752和0.666,DLR模型的AUC值为 0.831、0.767和0.732,列线图模型的AUC值为 0.848、0.8和0.761。列线图模型优于临床模型与影像组学模型。同时决策曲线分析 (DCA)表明,我们的列线图模型在预测COPD患者并发CHD风险方面提供了相当大的优势。此外,与其他模型相比,它始终提供更大的净收益潜力,凸显了其有效性。

结论:结合临床特征、影像组学特征和深度学习特征的列线图模型在预测COPD患者患CHD的风险方面表现出有希望的性能。它有可能为CHD的早期干预与管理提供有价值的信息。

关键词:慢性阻塞性肺疾病、冠心病、深度学习、影像组学、列线图