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基于MRI影像组学模型预测局部进展期直肠癌新辅助放化疗后淋巴结状态的研究
目的 基于MRI的影像组学模型预测局部进展期直肠癌新辅助放化疗后淋巴结状态的价值.方法 回顾性分析2010年7月至2015年6月北京大学肿瘤医院经肠镜活检证实为原发直肠腺癌,新辅助放化疗前MRI提示为局部进展性直肠癌的患者407例,300例作为训练组,107作为独立验证组.分别于新辅助放化疗前、后行2次MRI检查.以手术后病理结果作为真值进行模型的训练和验证.采用影像组学方法,分别提取新辅助治疗前后的肿瘤与大淋巴结的特征,构建了4个模型,用于预测新辅助治疗后直肠癌淋巴结有无转移,分别为模型1(术前肿瘤特征+术前手动测量指标)、模型2(术前大淋巴结特征+术前手动测量指标)、模型3(术前大淋巴结特征+术前肿瘤特征+术前手动测量指标)、模型4(术前和基线大淋巴结特征+术前和基线肿瘤特征+术前和基线手动测量指标).筛选预测效能佳的淋巴结再评价模型.利用决策分析曲线评价不同风险阈值下的净获益情况.结果 训练组中4个淋巴结转移预测模型预测淋巴结转移的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.637、0.709、0.753、0.835,模型4的诊断效果优.利用模型4在独立验证组中的AUC、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为0.795、0.813、0.693、0.531和0.897,95%可信区间分别为0.694~0.896、0.647~0.911、0.582~0.786、0.361~0.621和0.792~0.952.模型4在独立验证组中的决策曲线示,当风险阈值为17%~80%时,采用影像组学方法预测病理学淋巴结转移(N+)的方法优于将所有患者都看作N+,也优于将所有患者看作淋巴结无转移(N-).模型4评价局部进展期直肠癌淋巴结状态有明确临床获益.结论 与单独使用术前肿瘤、术前大淋巴结或术前肿瘤+大淋巴结等模型相比,包含新辅助治疗前后肿瘤、淋巴结特征的组学模型能更好地预测新辅助放化疗后淋巴结状态.
