关键词:
舌鳞状细胞癌
颈部淋巴结转移
影像组学特征
机器学习
预测模型
摘要:
目的:探讨基于增强CT影像组学特征及临床参数构建的机器学习模型在预测舌鳞状细胞癌(tongue squamous cell carcinoma,TSCC)患者颈淋巴结转移中的价值。方法:收集2015年1月—2022年7月在南京医科大学附属口腔医院接受治疗的TSCC患者75例,所有患者均具有完整临床数据、增强CT影像数据及术后淋巴结病理检查结果。将所有病例按8∶2的比例随机分配至训练组(n=60)和验证组(n=15)。从增强CT的静脉期影像数据中提取1833个影像组学特征,采用相关系数筛选及LASSO方法进行特征筛选和降维,选出最优的影像组学特征组合。对筛选出的影像组学特征和临床特征使用多种机器学习算法模型(LR、KNN、Random Forest、Extra Trees、XGBoost和LightGBM)进行建模,以预测颈部淋巴结转移,并通过受试者工作特征(ROC)曲线和决策曲线分析(DCA)对模型的性能进行评估。采用SPSS 21.0软件包对数据进行统计学分析。结果:通过对影像组学特征筛选和降维后,得到14个最优特征组合,并以此为基础建立了多种预测模型。其中,KNN模型在训练组和测试组中表现出较为均衡的拟合效果,AUC值分别为0.869和0.861。为了进一步提升模型的效能,将影像组学特征与患者临床特征进行融合建模,这一综合模型在训练组和测试组中的AUC值分别提高到0.893和0.880。DCA决策曲线显示,相比于单纯的影像组学模型,融合临床特征的影像组学-临床模型展现出更高的预测效果和临床应用价值。结论:基于增强CT影像组学特征结合临床参数的预测模型,可有效估计TSCC患者的颈部淋巴结转移情况。此方法有助于对TSCC患者进行风险分层,优化临床决策,从而改善治疗策略和患者预后。