关键词:
影像组学
机器学习
结直肠癌
肿瘤沉积
淋巴结转移
摘要:
目的:探讨CT影像组学联合机器学习算法对结直肠癌(colorectal cancer,CRC)肿瘤沉积(tumor deposits,TDs)、淋巴结转移(lymph node metastasis,LNM)及二者同时发生的鉴别价值。方法:回顾性分析2017年1月至2023年12月于某院接受治疗的261例CRC患者的临床资料,根据AJCC第8版CRC分期指南,将患者分为TDs阳性组(TDs+组,64例)、LNM阳性组(LNM+组,99例)、TDs阳性合并LNM阳性组(TDs+合并LNM+组,98例)。利用MaZda version 4.6软件勾画感兴趣区,再通过该软件自带的筛选法筛选出最具鉴别价值的纹理特征参数。纳入单因素分析差异有统计学意义(P<0.05)的纹理特征参数绘制ROC曲线,评估所纳入纹理特征参数的诊断效能。基于纳入的纹理特征参数,结合十折交叉验证,评估贝叶斯、决策树、随机森林及Logistic回归4种机器学习算法对TDs+组、LNM+组、TDs+合并LNM+组的诊断效能。采用SPSS 26.0、MedCalc 19.1.3、Weka 3.8.6及R语言软件进行统计学分析。结果:3组间单因素方差分析差异有统计学意义(P均<0.05)的纹理特征参数包括偏度、S(2,-2)和均值、S(0,4)相关性、S(3,3)差方差及S(0,4)逆差矩。在TDs+组和LNM+组中,S(3,3)差方差诊断效能最高;在TDs+合并LNM+组中,偏度诊断效能最高。与贝叶斯、决策树及Logistic回归算法相比,随机森林算法诊断效能最好,其鉴别TDs+组、LNM+组及TDs+合并LNM+组的精确率分别为0.897、0.830、0.861,AUC分别为0.951、0.957、0.958。结论:CT影像组学联合随机森林算法对CRC患者TDs、LNM及二者同时发生具有较高的鉴别价值,可为临床医师提供更全面的诊断信息,并有助于为患者制订更加精准的治疗策略。