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增强CT影像组学评估胆源性急性胰腺炎严重程度的应用价值

期刊:中国医学计算机成像杂志DOI:10.19627/j.cnki.cn31-1700/th.2023.02.007

本文是由陈钰莹、黄小华、唐玲玲、胡云涛和刘念等作者共同完成的研究论文,发表于《中国医学计算机成像杂志》2023年第29卷第2期。该研究的主要目的是探讨增强CT影像组学在评估胆源性急性胰腺炎(Biliary Acute Pancreatitis, BAP)严重程度中的应用价值。研究团队来自川北医学院附属医院放射科,研究得到了南充市市校科技战略合作项目的资助。

学术背景

急性胰腺炎(Acute Pancreatitis, AP)是一种由多种病因引起的胰腺自身消化性疾病,其中胆源性急性胰腺炎(BAP)是我国最常见的类型。BAP的严重程度直接影响患者的预后,重症BAP的死亡率高达30%。因此,早期准确评估BAP的严重程度对于改善患者预后至关重要。现有的临床评分系统,如急性胰腺炎严重程度床旁指数(BISAP)和改良CT严重指数(MCTSI),虽然可用于评估BAP的严重程度,但其操作繁琐且准确率较低。影像组学(Radiomics)通过从医学图像中提取形状、密度、纹理等特征,能够挖掘图像中肉眼无法识别的隐藏信息,从而提高诊断和预后评估的准确性。本研究旨在探讨基于增强CT影像组学的模型在评估BAP严重程度中的应用价值。

研究方法

研究回顾性收集了2016年1月至2022年4月期间在川北医学院附属医院接受双期增强CT检查的152例BAP患者,其中104例为胆源性非重症急性胰腺炎(NBSAP),48例为胆源性重症急性胰腺炎(BSAP)。患者按7:3的比例随机分为训练组(105例)和验证组(47例)。研究收集了两组患者的临床特征,包括年龄、性别、结石数目、结石大小、结石部位、坏死、并发症、腹水/胸腔积液等,并计算了BISAP评分和MCTSI评分以评估BAP的严重程度。

研究使用3D Slicer软件对胰腺实质进行三维勾画,并提取纹理特征。通过单因素分析和最小绝对收缩和选择算子(LASSO)降维方法进行特征筛选,最终采用Logistic回归分别建立了动脉期组学模型、静脉期组学模型和联合模型(动脉期+静脉期)。通过受试者工作特征曲线下面积(AUC)评估各模型的效能。

研究结果

在训练组和验证组中,BISAP评分、MCTSI评分、坏死、并发症及腹水/胸腔积液的发生率在NBSAP组与BSAP组之间的差异均有统计学意义(p<0.05)。在训练组中,动脉期模型、静脉期模型、联合模型、BISAP评分及MCTSI评分的AUC分别为0.836、0.876、0.924、0.725及0.713;在验证组中,动脉期模型、静脉期模型、联合模型、BISAP评分及MCTSI评分的AUC分别为0.835、0.781、0.887、0.702及0.702。结果表明,增强CT影像组学模型在评估BAP严重程度方面的性能优于临床评分系统,且联合模型具有更高的评估性能。

结论

本研究证实,基于增强CT影像组学的模型在评估BAP严重程度方面具有较高的应用价值,尤其是动静脉期联合模型的评估效能显著优于单一期相模型和临床评分系统。影像组学作为一种定量分析方法,能够在BAP的早期评估中提供更多的胰腺实质及其周围病变的信息,具有潜在的临床应用价值。

研究亮点

  1. 创新性:本研究首次将增强CT影像组学应用于BAP严重程度的评估,填补了该领域的研究空白。
  2. 多期相联合模型:研究建立了动静脉期联合模型,显著提高了评估BAP严重程度的准确性。
  3. 临床价值:影像组学模型在评估BAP严重程度方面优于传统的临床评分系统,为临床个性化治疗决策提供了新的参考依据。

研究局限性

  1. 样本量较小:研究纳入的样本量较少,尤其是重症组与非重症组的数据量不平衡,可能存在一定的偏差。
  2. 手动勾画的主观性:胰腺炎轮廓和周围炎症的手动勾画可能受临床医师的主观影响。
  3. 单中心数据:本研究为单中心研究,患者群体和成像方法可能存在偏差,未来需要多中心、大样本的前瞻性研究来验证模型的普适性。

总结

本研究通过增强CT影像组学模型,成功评估了BAP的严重程度,尤其是动静脉期联合模型展现了更高的评估效能。影像组学作为一种新兴的定量分析方法,在BAP的早期评估中具有重要的临床应用前景,未来有望为临床提供更为精准的诊断和治疗指导。

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