European Radiology：如何早期预测结直肠癌肝转移热消融后的早期复发？放射组学有话说！

据统计，半数以上的结直肠癌患者可能发生肝转移。虽然手术是治疗CRLM的重要治疗手段，但由于临床因素，如肿瘤的数量和位置，只有不到20%的患者适合手术。欧洲肿瘤内科学会（ESMO）关于转移性结直肠癌的指南建议，对于出现在挑战性位置的转移病例，局部区域消融术是一种保留肝脏的替代方法。在临床实践中，多项研究已经证实了超声引导下的经皮热消融（US-PTA）对原发性和继发性肝脏恶性肿瘤的治疗效果。最近的一项多中心随机前瞻性试验显示，热消融（TA）治疗作为局部肿瘤控制，与单纯的姑息性化疗相比，可提高不可切除的CRLM患者的总生存率（OS）。然而，高复发率阻碍了TA的疗效。研究证据表明，即使在标准的常规化疗后，早期复发（ER）也是长期生存率低的一个独立预测因素。因此，开发和应用预后标志物来识别TA后ER风险增加的CRLM患者是至关重要的。

根据以往的研究，可使用一些实验室指标和原发肿瘤的位置来预测接受TA治疗的患者的预后，但预测效果并不一致。随着个体化精准治疗时代的到来，加密的医学图像已被应用于医学数据分析和图像处理。从放射组学中得到的无数量化特征可用来提供肿瘤病理生理学的信息，并建立各种预测模型。特别是，深度学习（DL）是一种新的机器学习方法，可以从各种医学图像中提供高通量和定量的特征。

最近的一系列研究表明，DL在分析US或CT图像时具有重要的价值，已被临床应用于评估治疗反应和预测预后分数。CEUS能够以实时的方式连续判别肝脏肿瘤的三个阶段，还可以通过动态观察捕捉血液灌注的特点和肿瘤的侵袭能力。这些信息可以为CRLM患者的预后提供有价值的参考。由于复发病灶往往与原发肿瘤的未治疗微转移有关，且具有典型的血供特征，因此CEUS的放射学特征是预测TA后复发的一个重要因素。迄今为止，基于动态CEUS的卷积神经网络模型预测CRLM的ER的价值尚未得到明确证实，此后也未在临床上应用。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究建立了一个基于CEUS和临床变量的DL-C模型以用于预测CRLM患者接受US-PTA后的ER（2年内），并比较了不同模型的预测效果和稳定性，为临床进行个性化治疗方案的制定及治疗评估提供了技术支持。

研究于2010年1月至2019年5月期间对两个中心共回顾性地招募了207名连续的CRLM患者，每位患者均在TA前2周内接受了CEUS检查，在三个动态扫描期有13248张图像（153名为训练队列（TC），32名为内部测试队列（ITC），22名为外部测试队列（ETC））。使用临床和CEUS数据开发和验证临床模型、DL模型和DL结合临床（DL-C）模型来预测TA后的ER，并通过DeLong测试的接收器操作特征曲线（ROC）来比较这些模型的性能。 

经过56个月的中位随访，49%（99/207）的患者出现了ER。三个关键的临床特征（术前化疗（PC）、原发结直肠癌的淋巴结转移（LMPCC）和T期）被用来建立临床模型。在ETC中，DL模型产生了比临床模型更好的性能（AUC：临床模型为0.67，DL模型为0.76）。DL-C模型的表现明显优于临床模型和DL模型（AUC：ETC中DL-C模型为0.78；两者都是，P < 0.001）。 

图 所有模型在(a)训练队列、(b)内部测试队列和(c)外部测试队列中的早期复发的ROC曲线

本项研究开发了一个基于CEUS cine的DL模型来进行ER的预测，并与有效的临床因素相结合。与临床因素相比，基于人工智能的方法提供了有价值的临床预后信息。因此，研究所提出的DL-C模型在预后研究中表现出了巨大的临床潜力。

原文出处：

Qin-Xian Zhao,Xue-Lei He,Kun Wang,et al.Deep learning model based on contrast-enhanced ultrasound for predicting early recurrence after thermal ablation of colorectal cancer liver metastasis.DOI:10.1007/s00330-022-09203-6