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基于多模态深度学习模型整合髋关节MRI影像组学与临床指标评估强直性脊柱炎疾病活动度
作者: 马丽娅
单位: 西安市红会医院

摘要

构建一种基于多模态深度学习模型,整合髋关节磁共振成像(MRI)影像组学特征与临床指标,用于精准评估强直性脊柱炎(AS)患者的疾病活动度,并验证其诊断效能。


回顾性纳入西安市红会医院100例强直性脊柱炎患者,按[7:3]比例随机分为训练集与验证集。所有患者均于检查当日完成强直性脊柱炎疾病活动度评分(ASDAS-CRP)及巴斯强直性脊柱炎疾病活动指数(BASDAI)评估,并行双侧髋关节MRI检查。首先,从髋关节MRI的T1WI、T2WI及STIR序列中提取高通量影像组学特征,通过特征筛选构建影像组学标签。其次,收集包括C反应蛋白(CRP)、血沉(ESR)及临床评分在内的关键临床指标。最后,构建多模态深度学习融合模型,整合影像组学特征与临床指标,以ASDAS定义的“高疾病活动度”(ASDAS≥2.1)或“临床缓解”(ASDAS<1.3)为金标准,通过受试者工作特征曲线下面积(AUC)、准确率、敏感性及特异性评估模型性能,并与传统单模态模型(仅临床指标或仅影像组学)进行比较。


共纳入100例患者,其中高疾病活动度组60例,非高疾病活动度组40例。多模态深度学习模型在验证集中评估高疾病活动度的AUC达到[0.82](95%CI: [0.77-0.92]),准确率为82.4%,显著优于仅基于临床指标的模型(AUC: [0.62])及仅基于影像组学的模型(AUC: [0.76](95%CI: [0.68-0.89]),差异具有统计学意义(P<0.05)。模型在验证集上预测临床缓解的敏感性为85%,特异性为87%。决策曲线分析(DCA)显示该模型具有良好的临床净获益。


基于多模态深度学习模型整合髋关节MRI影像组学与临床指标,能够显著提升强直性脊柱炎疾病活动度的评估效能,优于单一维度数据。该模型提供了一种客观、精准的定量评估工具,尤其适用于存在髋关节受累或临床评分存在偏倚的AS患者,有助于指导个体化治疗决策。


关键词: 强直性脊柱炎 髋关节核磁 多模态深度学习
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议