European Radiology:基于放射组学模型的胰管癌分级的无创术前预测

2023-02-04 shaosai MedSci原创 发表于上海

近期,临床上提出了放射基因组学,这是一种可在肿瘤的基因型和可视化表型之间建立关系的技术。

统计胰腺导管腺癌(PDAC)是最常见的胰腺恶性肿瘤。PDAC患者的预后较差5年生存率约为7%80-85%的胰腺癌患者在诊断时是无法切除的。PDAC预后的决定性因素是组织病理学亚型分型
分化良好的PDAC(1级)与术后长期生存有关分化不良是一个独立的预后因素,会影响患者总的生存率。鉴于PDAC的预后不佳以及术后并发症的高风险导致生活质量低下,需要进一步的风险分层以帮助制定更有效的治疗策略。

术前确定PDAC等级的唯一方法是侵入性活检,包括超声引导下的内窥镜细针活检(EUS-FNB)和超声/计算机断层扫描(CT)引导下的经皮活检。以这种方式获得的肿瘤组织由于其高度的异质性不能可靠地反映整个病灶的结构特征。因此,临床上急需要一种安全的、可获得的术前方法来确定PDAC的分化程度。

目前,可靠地诊断PDAC的唯一方法是影像学检查,如超声、CT、MRI或混合成像。目前,CT在诊断胰腺癌方面的敏感性和特异性分别达到89%和90%。肿瘤的动态CT图像显示了肿瘤的扩散、肿瘤组织的血管化和主血管的侵犯。然而,这些成像数据在微观结构和分子水平上大多是非特异性的,许多遗传和预后信息仍未被揭示。近期临床上提出了放射基因组学,这是一种在肿瘤的基因型和可视化表型之间建立关系的技术。这一领域与纹理分析密切相关通过从医学图像中提取大量的定量特征,对肿瘤表型进行全面的定量评估。因此,放射组学可以用来揭示癌症的病理生理,用于鉴别诊断、手术策略、预后、反应预测和随访。由于造影剂增强CT被广泛用于评估PDAC的可切除性和分期,使用CT得出的生物标志物有可能为患者的生存提供预后评估

近日,发表在European Radiology杂志的一项研究为PDAC分级预测开发了一项基于放射组学模型的鉴别诊断算法,为临床早期、无创的进行术前PDAC风险分层及评估提供了技术支持。

本项研究将91名经组织学确认的PDAC患者术前CT图像根据肿瘤等级进行亚组分组两位的放射科医生独立分割病灶,在所有增强期相上进行定量纹理分析。计算PDAC和未改变的胰腺组织的密度比,以及动脉、门静脉和延迟的相对肿瘤增强(RTE)。主成分分析被用于多变量预测器分析。二元逻辑模型中预测因子的选择分2个阶段进行:(1)使用单因素逻辑模型(选择标准为P < 0.1);(2)使用正则化(变量标准化后的LASSO回归)。预测因素被纳入无交互作用的比例赔率模型中。 
动脉期、门静脉期和延迟期的62个纹理特征中,分别有4个、16个和8个存在明显差异(P < 0.1)。经过筛选,最终的诊断模型包括DISCRETIZED HU标准、DISCRETIZED HUQ3、GLCM相关、门静脉期造影剂增强的GLZLM LZLGE和CT研究延迟期的CONVENTIONAL_HUQ3等放射组学特征。在其基础上,建立了一个诊断模型,显示≥2级的AUC为0.75,3级的AUC为0.66。 


 基于模型得到的≥2级(A)和3级(B)概率的ROC分析结果。最大(>90%)特异性区域以蓝色标示,最大(>90%)敏感性区域以绿色标示

本项研究风险,不同等级的PDAC的放射组学特征各不相同,因此增加了CT在术前诊断中的准确性。本项研究建立了一个包括纹理特征的诊断模型,该模型可以用来预测PDAC组织分型及等级,为临床进行个性化治疗方案的制定提供了技术支持。

原文出处:

Valeriya S Tikhonova,Grigory G Karmazanovsky,Evvgeny V Kondratyev,et al.Radiomics model-based algorithm for preoperative prediction of pancreatic ductal adenocarcinoma grade.DOI:10.1007/s00330-022-09046-1

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