近日，湖北省腫瘤醫(yī)院放射科聯(lián)合中南醫(yī)院在國際著名影像學(xué)期刊《Journal of Magnetic Resonance Imaging》在線發(fā)表SCI《Association Analysis Between Intratumoral and Peritumoral MRI Radiomics Features and Overall Survival of Neoadjuvant Therapy in Rectal Cancer》。

   本次的研究，提出并建立瘤內(nèi)、瘤周及組合模型，用于探索和預(yù)測接受新輔助治療直腸癌患者1年、3年及5年生存率。

   該論文第一作者為湖北省腫瘤醫(yī)院放射科郭小芳主任，湖北省腫瘤醫(yī)院放射科技師賀瑤瑤為共同第一作者；通訊作者為武漢大學(xué)中南醫(yī)院徐海波教授及湖北省腫瘤醫(yī)院放射科劉玉林副院長。

   研究背景

   影像組學(xué)旨在從醫(yī)學(xué)圖像中提取大量定量特征，然后用于預(yù)測臨床或預(yù)后反應(yīng)。在直腸癌中，大多數(shù)影像組學(xué)研究側(cè)重于利用腫瘤內(nèi)的特征來實現(xiàn)預(yù)測目的，如治療反應(yīng)、病理完全反應(yīng)、無病生存期、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和生存率等。然而，從直腸周圍系膜提取的特征也值得注意。一些涉及直腸癌瘤周特征的影像組學(xué)研究證實，瘤周特征可以預(yù)測治療反應(yīng)、腫瘤復(fù)發(fā)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等。基于此，湖北省腫瘤醫(yī)院放射科科研團(tuán)隊提出了瘤周和瘤內(nèi)特征是否可以作為生存分析的輔助因素，采用建立瘤內(nèi)、瘤周和組合模型的方法來預(yù)測直腸癌新輔助治療后總體生存率的思路。

   研究內(nèi)容

   該研究回顧性納入湖北省腫瘤醫(yī)院共計166名在新輔助治療后行根治性切除術(shù)的直腸癌患者。研究團(tuán)隊通過提取瘤內(nèi)和瘤周的影像組學(xué)特征，并通過觀察者內(nèi)分析保留了穩(wěn)定性良好（ICC ≥ 0.75）的特征。應(yīng)用Logistic回歸（LR）、支持向量機(jī)（SVM）、K-最鄰近（KNN）、隨機(jī)森林（RF）、超隨機(jī)樹（ET）、極限梯度提升（XGBoost）和LightGBM（LGBM）七個分類器，選出最優(yōu)分類器。采用最佳分類器的Rad評分和臨床特征，建立瘤內(nèi)、瘤周和組合模型。在生存分析中，組合模型（AUC = 0.954，0.821）的預(yù)測性能優(yōu)于瘤內(nèi)模型（AUC=0.833，0.813）和瘤周模型（AUC=0.861，0.688）。開發(fā)了一種結(jié)合臨床特征、瘤內(nèi)和瘤周的影像組學(xué)特征來預(yù)測1年、3年和5年生存率的諾莫圖。

   研究流程圖

   該研究成果能夠在國際期刊《Journal of Magnetic Resonance Imaging》（中科院2區(qū)，影響因子4.4分）上發(fā)表，說明湖北省腫瘤醫(yī)院放射科科研團(tuán)隊更全面的證實了瘤周和瘤內(nèi)特征一樣都具有預(yù)測能力，對人工智能疾病預(yù)測模型領(lǐng)域又有全方位的理解。