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研究目的:
本研究探索影响Ⅰ期非小细胞肺癌患者预后的相关因素,评估构建影像组学标签用于预测Ⅰ期非小细胞肺癌患者预后的可行性。
材料与方法:
回顾性分析了2010年1月-2013年12月符合纳排标准210例Ⅰ期NSCLC患者并进行5年随访。分析其临床病理及CT特征资料,对性别、年龄、吸烟史、病理分化程度、病理分型、T分期,肿瘤大小、肿瘤位置、CT影像特征(密度、空泡征、空洞征,边缘情况如是否光整、毛刺征、分叶征、胸膜牵拉征、支气管截断征、血管集束征)等变量与其预后关系进行生存分析。将总体按照7︰3比例将患者随机分成训练集(n=147)及验证集(n=63)。收集每例患者CT图像数据,运用3D-Slicer软件进行图像分割及Pyradiomics软件提取影像组学特征。采用Lasso-Cox回归算法对训练集进行影像组学特征筛选,以最佳特征构建影像组学标签并在验证集中验证。LASSO、Cox回归使用统计软件R软件中的“glment”“rms”软件包进行分析。运用X-tile软件寻找影像组学标签分值最佳阈值,以此区分高低风险组。采用SPSS22.0软件对数据进行统计学分析。训练集及验证集之间患者的临床病理因素、传统影像学CT特征比较使用独立样本t检验、x2检验或Man-WhitneyU检验。使用Mann-WhitneyU检验评估训练集及验证集中影像组学标签与复发状态的潜在关系。使用Kaplan-Meier法(logrank检验)对训练集、验证集及总体影像组学标签进行单因素生存分析。对总体性别、年龄、吸烟史、病理分化程度、病理分型、T分期,CT影像特征(肿瘤大小、肿瘤位置、密度、空泡征、空洞征,边缘情况如是否光整、毛刺征、分叶征、胸膜牵拉征、支气管截断征、血管集束征)等变量进行Kaplan-Meier单因素生存分析检验。将以上单因素分析有统计学意义的参数进行Cox多因素回归分析。检验水准α=0.05,以P<0.05为差异有统计学意义。
结果:
截止随访时间Ⅰ期NSCLC患者(n=210)中复发或转移患者共32例,5年无病生存率约85.80%,死亡共13例,5年总生存率94.20%。一般临床因素及传统影像CT特征各变量在训练集(n=147)与验证集(n=63)的临床病理因素、CT特征无明显差异(均P>0.05)。经1752个影像组学特征筛选,最终纳入5个系数非0的影像组学特征,根据各自权重并计算每例患者影像组学特征分值构建影像组学标签(RS)。训练集及验证集中RS无明显差异(P=0.28)。复发组及非复发组RS在训练集、验证集及总体影像组学标签存在明显差异(均P<0.05)。根据X-title软件寻找RS最佳阈值为-1.73,以此区分高低风险组。训练集、验证集及总体RS均与DFS及OS显著相关(均P<0.05)。Kaplan-Meier生存分析法分析总体中性别、吸烟史、病理分化程度、T分期、病灶密度及毛刺征与Ⅰ期NSCLC患者DFS显著相关;性别,吸烟史及毛刺征与Ⅰ期NSCLC患者OS的显著相关。Cox多因素分析T分期(P=0.044,HR=1.562),毛刺征(P=0.012,HR=4.599),影像组学标签(P=0.001,HR=5.012)是预测Ⅰ期NSCLC的DFS独立危险因素;影像组学标签(P=0.023,HR=4.529))是预测Ⅰ期NSCLC的OS的唯一独立危险因素。
结论:
影像组学标签作为一种无创的方法,是可预测Ⅰ期NSCLC患者术后复发的生物学标签,有望对术前评估及个体化治疗提供新参考方式。T分期、毛刺征、影像组学标签是预测Ⅰ期NSCLC患者DFS的独立危险因素;影像组学标签是唯一影响Ⅰ期NSCLC患者OS的独立危险因素。
本研究探索影响Ⅰ期非小细胞肺癌患者预后的相关因素,评估构建影像组学标签用于预测Ⅰ期非小细胞肺癌患者预后的可行性。
材料与方法:
回顾性分析了2010年1月-2013年12月符合纳排标准210例Ⅰ期NSCLC患者并进行5年随访。分析其临床病理及CT特征资料,对性别、年龄、吸烟史、病理分化程度、病理分型、T分期,肿瘤大小、肿瘤位置、CT影像特征(密度、空泡征、空洞征,边缘情况如是否光整、毛刺征、分叶征、胸膜牵拉征、支气管截断征、血管集束征)等变量与其预后关系进行生存分析。将总体按照7︰3比例将患者随机分成训练集(n=147)及验证集(n=63)。收集每例患者CT图像数据,运用3D-Slicer软件进行图像分割及Pyradiomics软件提取影像组学特征。采用Lasso-Cox回归算法对训练集进行影像组学特征筛选,以最佳特征构建影像组学标签并在验证集中验证。LASSO、Cox回归使用统计软件R软件中的“glment”“rms”软件包进行分析。运用X-tile软件寻找影像组学标签分值最佳阈值,以此区分高低风险组。采用SPSS22.0软件对数据进行统计学分析。训练集及验证集之间患者的临床病理因素、传统影像学CT特征比较使用独立样本t检验、x2检验或Man-WhitneyU检验。使用Mann-WhitneyU检验评估训练集及验证集中影像组学标签与复发状态的潜在关系。使用Kaplan-Meier法(logrank检验)对训练集、验证集及总体影像组学标签进行单因素生存分析。对总体性别、年龄、吸烟史、病理分化程度、病理分型、T分期,CT影像特征(肿瘤大小、肿瘤位置、密度、空泡征、空洞征,边缘情况如是否光整、毛刺征、分叶征、胸膜牵拉征、支气管截断征、血管集束征)等变量进行Kaplan-Meier单因素生存分析检验。将以上单因素分析有统计学意义的参数进行Cox多因素回归分析。检验水准α=0.05,以P<0.05为差异有统计学意义。
结果:
截止随访时间Ⅰ期NSCLC患者(n=210)中复发或转移患者共32例,5年无病生存率约85.80%,死亡共13例,5年总生存率94.20%。一般临床因素及传统影像CT特征各变量在训练集(n=147)与验证集(n=63)的临床病理因素、CT特征无明显差异(均P>0.05)。经1752个影像组学特征筛选,最终纳入5个系数非0的影像组学特征,根据各自权重并计算每例患者影像组学特征分值构建影像组学标签(RS)。训练集及验证集中RS无明显差异(P=0.28)。复发组及非复发组RS在训练集、验证集及总体影像组学标签存在明显差异(均P<0.05)。根据X-title软件寻找RS最佳阈值为-1.73,以此区分高低风险组。训练集、验证集及总体RS均与DFS及OS显著相关(均P<0.05)。Kaplan-Meier生存分析法分析总体中性别、吸烟史、病理分化程度、T分期、病灶密度及毛刺征与Ⅰ期NSCLC患者DFS显著相关;性别,吸烟史及毛刺征与Ⅰ期NSCLC患者OS的显著相关。Cox多因素分析T分期(P=0.044,HR=1.562),毛刺征(P=0.012,HR=4.599),影像组学标签(P=0.001,HR=5.012)是预测Ⅰ期NSCLC的DFS独立危险因素;影像组学标签(P=0.023,HR=4.529))是预测Ⅰ期NSCLC的OS的唯一独立危险因素。
结论:
影像组学标签作为一种无创的方法,是可预测Ⅰ期NSCLC患者术后复发的生物学标签,有望对术前评估及个体化治疗提供新参考方式。T分期、毛刺征、影像组学标签是预测Ⅰ期NSCLC患者DFS的独立危险因素;影像组学标签是唯一影响Ⅰ期NSCLC患者OS的独立危险因素。