摘要：
目的:探究基于表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图不同影像组学模型预测局部进展期直肠癌新辅助放化疗(neo-adjuvant chemoradiotherapy,nCRT)疗效的有效性.方法:回顾并分析2017年3月—2019年5月43例非转移性局部进展期直肠癌患者的资料,患者均行nCRT,在治疗前后进行MRI检查.采用ITK-SNAP在治疗前ADC图上手动勾画感兴趣区(region of interest,ROI),通过影像组学软件Pyradiomics提取109个影像组学特征.43例患者采用配对差异分析方法(paired-difference analysis,PDA)增加样本量后共获得378个样本对,按照7∶3随机分成训练组和测试组.分别采用支持向量机(support vector machine,SVM)、自动编码器(auto-encoder,AE)、线性判别分类器(linear discriminant analysis,LDA)、随机森林(random forest,RF)、罗杰氏回归(logistic regression,LR)、LR-Lasso等模型进行筛选.根据模型在测试集上的准确率、灵敏度、特异度来决定一个模型的最优组合,使用受试者工作特征曲线分析评估不同模型的诊断性能.分析模型基于Sklearn和软件FeAture Explorer.结果:最终筛选出较为稳定的3个模型分别是SVM、RF及LR-Lasso模型,SVM模型的曲线下面积(area under curve,AUC)、准确率为0.934和98.4%,灵敏度和特异度为80.0%和100.0%,阴性预测值和阳性预测值为98.3%和100.0%.RF模型的AUC、准确率为0.998和98.4%,灵敏度和特异度为100.0%和98.3%,阴性预测值和阳性预测值为100%和83.2%.LR-Lasso模型的AUC、准确率为0.997和98.4%,灵敏度和特异度为100.0%和98.3%,阴性预测值和阳性预测值为100%和83.3%.结论:影像组学模型在预测局部进展期直肠癌疗效方面具有更高的准确率,采用RF方法建立的影像组学模型较其他组学模型诊断效能更高.
