摘要:·子宫内膜癌(Endometrial Cancer, EC)发病率逐年上升,分子分型成为新版FIGO(2023)分期推荐的重要参考,指导预后判断和个体化治疗。
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·子宫内膜癌(Endometrial Cancer, EC)发病率逐年上升,分子分型成为新版FIGO(2023)分期推荐的重要参考,指导预后判断和个体化治疗。
·当前分子分型需要依赖侵入性组织学检查和分子检测,受限于技术条件,经济负担大,并非所有患者都能获得分型结果。
·磁共振成像(MRI)能够表征肿瘤的软组织特性,但传统MRI对分子分型敏感性不足。
·基于影像的放射组学(radiomics)及深度学习(DL)方法可实现特征自动提取,有助于获取与分子类型相关的诊断信息,但高质量、多中心验证的临床融合模型研究稀少。
·本研究为多中心回顾性研究,共纳入2020年1月至2024年3月三家机构收治的526例术前MRI和分子病理结果确诊的EC患者。
·数据分为训练集、内部验证集、外部验证集。每序列手工提取386个放射组学特征,同时通过MoCo-v2自监督对比学习(预训练ResNet-50网络),自动提取2048个DL特征。
·融合患者临床病理信息(如年龄、BMI、CA125、病理类型、分级、肌层浸润、淋巴结状态等)。
·采用逐步特征筛选(检验+递归特征消除),并综合12种主流机器学习方法建模(如LR、RF、SVM、XGBoost等),最终将临床+放射组学+DL特征集成构建“临床-放射组学-深度学习”模型,并进行多中心外部验证。
·以AUC为主要评价指标,采用SHAP方法阐释模型决策依据。
·临床模型与放射组学模型在内部/外部验证集宏平均AUC分别为0.69/0.70和0.67/0.70,性能相似。
·纯深度学习模型AUC较低(内部0.68,外部0.62),但放射组学+DL模型提升明显(内部0.73,外部0.69)。
·最终的“临床-放射组学-DL模型”性能最佳,内部验证集AUC 0.79,外部AUC 0.74;尤其对POLEmut和p53abn分型诊断效果突出(p53abn外部AUC 0.81)。
·多模态、多特征融合是提高分型准确性的关键。
·模型解释分析表明高度侵袭性病理类型、肌层浸润等传统指标仍有一定权重,DL/Rad特征对于POLEmut和p53abn的分类贡献较大。
·外部独立验证显示模型具有较高的泛化能力。
1.样本与类别不平衡:部分分型(如POLEmut)患者数量偏少,影响模型性能和泛化,后续需纳入更大样本。
2.外部验证规模有限:验证人群数量相对较小,建议未来扩大数据集并多中心、前瞻性验证。
3.ROI分割手动操作:肿瘤ROI轮廓由人工描绘,存在一定主观偏差,可引入自动分割的DL算法以优化稳定性。
4.影像采集异构性:MRI设备(1.5T/3.0T)、序列多样及部分无法获取ADC值,增加了异质性;建议后续严格标准化扫描协议,并收集完整序列。
5.当前预后预测有限:本研究仅关注分子分型,后续需结合长期随访探讨模型对预后(复发/生存)的预测价值。
使用 SHAP 方法进行全局模型解释。A–D 左图:SHAP 汇总条形图。A–D 右图:SHAP 汇总点图。EC 分子亚型分类的概率随着特征的 SHAP 值增加而增加。模型中的每个患者都由一个点表示,该点对应于他们的 SHAP 值,每个特征对应一个点。这些点的颜色反映了特征值:红色表示较高的值,而蓝色表示较低的值。这些点垂直排列以指示密度。平均值 (|SHAP 值|) 表示对模型输出的平均影响幅度。
来源:影像诊断小札记