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期刊文章详细信息

基于MRI影像组学的可解释性机器学习模型预测乳腺癌新辅助治疗后前哨淋巴结转移    

Interpretable machine learning model based on MRI radiomics for predicting sentinel lymph node metastasis after neoadjuvant therapy in breast cancer

  

文献类型:期刊文章

作  者:杨艾森[1] 金明丽[2,3] 黄德青[1] 秦娜[1] 彭一檬[4] 李钧[1]

YANG Aisen;JIN Mingli;HUANG Deqing;QIN Na;PENG Yimeng;LI Jun(Institute of System Science and Technology,School of Electrical Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu 611756,P.R.China;Department of Radiology,Affiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou,Sichuan 646099,P.R.China;Department of Radiology,The Second Affiliated Hospital of Chengdu Medical College,Nuclear Industry 416 Hospital,Chengdu 610051,P.R.China;Department of Radiology,Suining Central Hospital,Suining,Sichuan 629000,P.R.China)

机构地区:[1]西南交通大学电气工程学院系统科学与技术研究所,成都611756 [2]西南医科大学附属医院放射科,四川泸州646099 [3]成都医学院第二附属医院·核工业416医院放射科,成都610041 [4]遂宁市中心医院放射科,四川遂宁629000

出  处:《中国普外基础与临床杂志》

基  金:中国博士后科学基金第75批面上资助(项目编号:2024M752683);四川省自然科学基金项目(项目编号:2025ZNSFSC1450);成都医学院国际临床研究中心项目(项目编号:23LHHGYSD32)。

年  份:2025

卷  号:32

期  号:7

起止页码:808-818

语  种:中文

收录情况:普通刊

摘  要:目的探讨基于磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)多模态影像组学特征联合临床病理特征构建新辅助治疗(neoadjuvant therapy,NAT)后前哨淋巴结(sentinel lymph node,SLN)转移预测模型的价值。方法回顾性收集2018年1月至2024年9月期间西南医科大学附属医院和遂宁市中心医院2家医院初始诊断为cN0(临床评估无区域淋巴结转移)且进行NAT及手术治疗的乳腺癌患者的临床病理资料及MRI图像。提取及筛选患者T2加权短反转时间反转恢复序列(T2-weighted short tau inversion recovery,T2STIR)、弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)及动态对比增强(dynamic contrast-enhanced,DCE)模态图像的影像组学特征并联合患者的临床病理资料,采用LightGBM、XGBoost、支持向量机和逻辑回归4种机器学习算法构建NAT后SLN转移的预测模型,并通过受试者操作特征曲线、校准曲线、决策曲线分析、Shapley分析对模型进行性能及可解释性评估。结果本研究共纳入236例乳腺癌患者,其中西南医科大学的216例患者按8∶2随机分为训练集和内部验证集、遂宁中心医院的20例患者作为外部验证集。在236例患者中,有34例发生SLN转移。多因素logistic回归分析结果显示,有淋巴血管侵犯[OR(95%CI)=21.215(4.404,102.202),P<0.001]和周围神经侵犯[OR(95%CI)=25.867(1.870,357.790),P=0.002]是NAT后SLN转移发生的风险因素,而Ki-67高表达[OR(95%CI)=0.119(0.035,0.404),P<0.001]是NAT后SLN转移发生的保护因素。结合多模态MRI特征及临床病理特征构建的4种机器学习(LightGBM、XGBoost、支持向量机和逻辑回归)预测模型在内部及外部验证集中的受试者操作特征曲线下面积(95%CI)分别为0.750(0.395,1.000)/0.625(0.321,0.926)、0.878(0.707,1.000)/0.778(0.525,0.986)、0.641(0.488,0.795)/0.681(0.345,1.000)、0.667(0.357,0.945)/0.583(0.196,0.969),选择在外部和内部验证集中实现最佳平衡的预测模型XGBoost进一步行Shapley分析,结果

关 键 词:乳腺癌 新辅助治疗 前哨淋巴结 磁共振成像  放射组学  

分 类 号:R737.9]

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