Page 54 - 南京医科大学学报自然科学版
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第43卷第5期
·636 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2023年5月
pyradiomics.readthedocs.io/en/latest/官网可获得。 没有统计学意义(P>0.05,表1)。
1.2.4 影像特征筛选与降维
表1 患者基本临床信息与Ki67指数的关系
通过 pyradiomics 模块获取的影像特征并非都
Table 1 Relation between patient basic clinical informa⁃
与患者病理结果Ki67具有相关性,同时考虑提取数 tion and the Ki67 index
据变量存在差异性,先将经病理结果证实的 Ki67≤
Ki67≤10 Ki67>10
10设立影像组学标签“0”,将病理证实的Ki67>10设 变量 (n=50) (n=63) t/χ 值 P值
2
立影像组学标签“1”,然后将所有数据集进行归一 年龄(岁) 50.7 ± 13.7 52.9 ± 13.0 0.905 0.367
化处理,再将标准化的数据进行 t 检验剔除两组数 性别[n(%)] 0.112 0.849
据间无统计学意义特征,最后通过最小绝对收缩与 男 27(54.0) 36(57.1)
选择算子Lasso算法,同时进行10次交叉验证,最终 女 23(46.0) 27(42.9)
引入最优惩罚系数λ,对沉余量进行惩罚,逐步将不 高血压史[n(%)] 0.186 0.686
是 14(28.0) 20(31.7)
重要参数压缩至0,降低自变量维度,从而进一步筛
否 36(72.0) 43(68.3)
选出具有显著意义的影像特征。
癫痫史[n(%)] 2.517 0.173
1.2.5 影像组学模型训练与验证
是 10(20.0) 6(9.5)
影像组学联合机器学习模型的建立基于Python 否 40(80.0) 57(90.5)
(3.7.0)和机器学习库 sklearn等导入实现,通过将数
据集以8∶2拆分为训练集与测试集。将筛选后的数 2.2 特征筛选结果
据进行交叉验证,网格搜索获取最优 C 值与 gamma 2 名神经外科医师提取的 ROI 影像特征 ICC>
值等优化参数,再通过支持向量机学习算法进行训 0.75,表明 2 名医师提取 ROI 具有较高的组间一致
练并建立相应的影像组学模型,测试集数据用于对 性。将所有数据集通过 t 检验共筛选出 608 个具有
训练好的模型进行验证,最后结果以准确度、灵敏 差异性影像特征,选择Lasso回归,利用10次交叉验
度、特异度和受试者操作特征(receiver operat char⁃ 证中最优的λ选择系数非零的最佳影像组学特征
acterist,ROC)曲 线 下 面 积(area under the curve, (图 1A),根据影像组学特征的 Lasso 系数分布(图
AUC)表示。 1B),绘制最佳特征与权重图(图 1C),同时将 Lasso
1.3 统计学方法 回归筛选出6个特征进行组间差异分析并绘制热度
本研究采样 SPSS 软件进行相关统计学分析。 图(图1D)。
使用卡方检验和独立样本t检验分析胶质瘤患者高 2.3 模型训练与预测结果
表达 Ki67 与低表达 Ki67 组年龄、性别、是否合并高 通 过 交 叉 网 格 搜 索 得 到 C 为 0.5、gamma 为
血压和是否诱发癫痫组间差异是否具有统计学意 0.062 5,将最佳影像组学特征通过SVM算法建立胶
义,P<0.05 为差异具有统计学意义。采样组间相 质瘤Ki67级别预测模型,应用 ROC 曲线分析模型,
关系数(inter classcorrelation coefficient,ICC)评估 2 在训练集中的AUC 值、灵敏度、特异度、准确度分别
名神经医师各自获取病灶ROL影像特征的一致性, 为0.82、0.71、0.79、0.72,在测试集中AUC 值、灵敏度、
ICC>0.75 被认为一致性良好 [16] 。用 ROC 曲线与模 特异度、准确度分别为0.91、0.88、0.88、0.83(图2)。
型校准曲线评估模型区分效能,评估指标为AUC与 2.4 建立模型校准曲线
布里尔得分(Brier score) ,分数越高预测结果越 为进一步验证预测概率与实际概率之间是否
[18-19]
差,分数越低模型预测能力越好。 较大偏倚,利用预测模型校准曲线对结果进行分
析 [20-21] 。图3可示实线代表的校准线与理想模型代
2 结 果
表的对角虚线存在一定偏差,但较接近吻合,布里
2.1 患者基本临床信息与Ki67指数的关系 尔得分0.175。
本研究共纳入的 113 例胶质瘤患者中 Ki67≤10
3 讨 论
共 50 例(男 27 例,女 23 例),平均年龄(50.7±13.7)
岁,Ki67>10 共 63 例(男 36 例,女 27 例),平均年龄 胶质瘤是中枢神经系统占比最多、恶性程度最
(52.9 ± 13.0)岁 。 结 果 发 现 胶 质 瘤 Ki67≤10 和 高、预后最差的肿瘤 [22-23] ,患者常存在明显的异质
Ki67>10之间的年龄、性别、高血压史、癫痫史差异 性,手术联合术后放化疗仍是主要治疗策略。胶质