差分影像组学标签预警可切除NSCLC新辅助免疫治疗疾病进展的价值
作者: 涂文婷
单位: 中国人民解放军海军军医大学第二附属医院

摘要

【目的】

探讨基于差分影像组学标签预警可切除NSCLC患者新辅助免疫治疗期间发生疾病进展(PD)的价值。

【方法】

回顾性收集接受新辅助免疫治疗的可切除NSCLC患者,A医院共纳入365例作为训练集和内部验证集,B医院纳入106例作为外部验证集。基于治疗前、后两次CT,通过半自动分割获得肿瘤ROI(GTV),外扩瘤周5mm生成瘤周ROI(PTV),针对GTV、PTV提取影像组学特征。通过计算治疗前、后特征的变化量,获得传统及时间标准化的差分组学特征。采用LASSO算法筛选最优特征集用于构建影像组学标签(RS),然后使用11种机器学习算法构建RS。共构建了6种差分RS:肿瘤区域(传统差分RS为GTVdeltaRS、时间标准化差分RS为GTVdeltaRSt)、瘤周区域(PTVdeltaRS、PTVdeltaRSt)、全区域(GPTVdeltaRS、GPTVdeltaRSt)。整合最优RS与关键临床特征构建综合测模型。采用ROC曲线分析各标签及模型预测效能,模型拟合度通过校准曲线评估,决策曲线分析评估临床应用效益。

【结果】

在训练集、内部和外部验证集中,由6个关键临床特征构建的临床模型的AUC值分别为0.767、0.619、0.707。在6个差分RS中,GPTVdeltaRS和GPTVdeltaRSt在三个数据集中的总体预测性能比其他标签更好,AUC值分别为0.890、0.856、0.615和0.848、0.856、0.650。GPTVdeltaRSt在两个验证集中的总体效能更高,故将其选取为最佳RS与关键临床特征构建综合模型。在三个数据集中,综合模型的AUC值分别为0.895、0.845和0.760,均高于临床模型,并在外部验证集优化了GPTVdeltaRSt的预测表现。综合模型在训练集、内部验证集中显著优于临床模型(P<0.05)。通过校准曲线分析,综合模型在三个数据集中均呈现良好的拟合度。综合模型在训练集和外部验证集中针对PD预测可实现更高的整体净效益。

【结论】

在预测可切除NSCLC新辅助免疫治疗PD方面,由GPTVdeltaRSt与临床特征构建的综合模型具有良好的预测价值。


关键词: 非小细胞肺癌;新辅助免疫治疗;疾病进展;差分影像组学;机器学习
来源:中华医学会第32次放射学学术大会