Habitat模型(肿瘤微环境异质性模型)提升肺腺癌诊断精度

B站影视 内地电影 2025-08-27 21:44 1

摘要:“Habitat model”中文可译为“生境模型”或“肿瘤微环境异质性模型”。它是一种基于医学影像(如CT),利用影像组学(Radiomics)和人工智能算法来分析肿瘤内部不同区域(即“生境”或“栖息地”)特征的新技术。

“Habitat model”中文可译为“生境模型”或“肿瘤微环境异质性模型”。它是一种基于医学影像(如CT),利用影像组学(Radiomics)和人工智能算法来分析肿瘤内部不同区域(即“生境”或“栖息地”)特征的新技术。它的核心思想在于:肿瘤并非均质的实体,其内部包含了许多在血流灌注、细胞密度、坏死程度等方面存在差异的区域,这些区域反映了肿瘤的异质性(Intratumor Heterogeneity, ITH)。传统影像评估可能将其视为一个整体,而Habitat model通过k-means聚类等算法,自动将肿瘤在CT影像上划分为多个具有相似纹理、密度等影像学特征的亚区,从而更精细地揭示肿瘤的空间异质性。这种异质性与肿瘤的生物学行为、恶性程度及预后密切相关。

与传统CT影像分析对比

| 特性 | 传统CT影像分析 | Habitat Model |

| 分析维度 | 主要依赖医师肉眼观察,侧重于二维形态特征(如大小、形状、密度) | 三维立体分析,量化肿瘤内部不同区域的异质性 |

| 关注焦点 | 将结节视为一个均质化的整体| 将结节划分为多个异质的亚区域(生境),关注微环境差异 |

| 信息挖掘| 主观性强,难以精确提取深层影像特征 | 深度挖掘像素中蕴含的灰度、纹理、强度等海量定量特征 |

| 自动化与标准化 | 较低,依赖医师经验 | 较高,通过算法减少主观差异,更利于标准化评估 |

| 效能评估| 对亚实性结节(SSN)的侵袭性诊断精度有限 | 显著提升对SSN侵袭性的诊断精度(AUC可达0.9以上) |

SSN中的实性成分通常与侵袭性相关。Habitat model能更灵敏地识别和量化这些微小实性成分及其空间分布。例如,超高分辨率光子计数CT(UHR PCCT)等技术能提供更清晰的图像细节,使Habitat model能更精准地显示结节直径、实性成分直径及异质性衰减等侵袭相关特征。

研究显示,Habitat model在区分肺腺癌不同侵袭性级别(如原位癌、微浸润腺癌、浸润性腺癌)方面表现优异。在外部测试中,其对非侵袭性腺癌的识别AUC高达0.956,对**侵袭性腺癌(2/3级) 的AUC也达到0.940,显著优于传统方法。

例如,Habitat-CTC联合模型在预测高级别病理成分(HGP)时,在独立测试队列中实现了极高的判别能力(AUC=1.00)。

例如,对惰性病变可避免不必要的过度治疗(手术),而对侵袭性强的肿瘤则能及时干预。

对于需手术的患者,该技术有助于更精确地规划手术范围,判断淋巴结清扫的必要性。

肿瘤的异质性与预后密切相关,Habitat model有望成为预测患者复发风险和生存状况的潜在工具。

未来可能用于评估靶向治疗、免疫治疗等方案的效果,通过观察治疗前后“生境”的变化来早期判断疗效。

算法需要较高的计算资源,且不同机构间影像采集参数的差异可能影响模型的泛化能力,需要进一步的标准化和优化。

许多研究目前仍属于回顾性分析,其临床效用仍需更多大规模、多中心的前瞻性临床试验予以验证。

作为AI辅助诊断工具,其决策过程的可解释性以及相关的伦理问题(如责任界定)也需要关注和探讨。

总的来说,基于CT的“Habitat model”是一项非常有前景的技术它通过深度挖掘CT影像中蕴含的肿瘤空间异质性信息,能够显著提升对肺腺癌亚实性结节(SSN)的诊断精度,特别是在区分侵袭性等级方面表现出色。虽然这项技术目前更多处于研究和临床验证阶段,尚未完全普及成为常规临床手段,但它代表了影像组学和人工智能在医学领域应用的重要方向。随着技术的不断成熟和标准化,相信未来它会更好地融入临床工作流,为肺腺癌的早期精准诊断和治疗提供更有力的支持。

来源:eric28846一点号

相关推荐