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目的:探讨基于CT多期扫描的影像组学特征在结直肠腺癌术前T3/T4a分期评估的临床应用价值。方法:本研究选取2017年6月-2019年12月在辽宁省肿瘤医院住院,经手术后病理证实为T3与T4a期结直肠腺癌的174例患者,全部患者均有完整的术前2周结直肠增强CT影像学资料及完备的临床医学资料,且均未在结直肠增强CT检查前行放疗、化疗等全身或局部治疗。首先采用卡方检验、两独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较T3与T4a期结直肠腺癌患者临床特征差异（年龄、性别、CEA及CA199水平,肿瘤的长径及病变区肠壁厚度）。随后通过手动方式由两名医师利用ITK-SNAP软件（3.6.0版本）对图像进行全病灶勾画,并构建3D的感兴趣容积（Volume Of Interest,Vo Is）。运用Python 3.6平台分别对平扫期、动脉期、静脉期的CT图像进行7类影像组学特征的提取。对随机选择的30例患者的CT扫描图像进行组学特征的提取,利用组内相关系数（The Intraclass Correlation Coefficient,ICC）评估观察者内部及观察者之间的一致性。174例患者按照7:3比例分为训练组（115例）和验证组（59例）,以术后病理诊断作为金标准,运用Mann-Whitney U检验、选择算子算法（Least Absolute Shrinkage and Selection Operator,LASSO）和逐步回归三种方法在训练组进行特征降维筛选处理,选择出对病理为T3和T4a分期具有稳定诊断价值的影像组学特征,并运用LOGISTIC法分别构建基于平扫期、动脉期、静脉期影像组学特征的组学预测模型和基于三期影像组学特征的融合诊断模型,应用受试者工作特征曲线（Receiver Operator Characteristic Curve,ROC）得到曲线下面积（Area Under the Curve,AUC）来评估平扫期、动脉期、静脉期模型及融合模型的预测效能,同时记录模型的敏感度、准确度、特异度,评估模型的临床价值。采用Delong检验对基于平扫期模型、动脉期模型、静脉期模型和三期融合模型的AUC值进行两两间的检验,比较相互间是否具有差异性,当P<0.05时认为差异有统计学意义。结果:1.通过卡方检验、两独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较发现T3与T4a期结直肠腺癌患者临床特征（年龄、性别、CEA及CA19-9水平,肿瘤的长径）均无统计学差异（P>0.05）,而病变区肠壁厚度具有统计学差异,P值为0.005。2.观察者自身一致性的ICC范围为0.803-0.952。基于平扫CT图像上提取出的影像组学特征的ICC值最低,为0.803;基于静脉期CT图像上提取的影像组学特征的ICC值最高,为0.952。观察者之间一致性的范围是0.787-0.929,同样是基于平扫CT图像上提取出的影像组学特征的ICC值最低,为0.787;基于静脉期CT图像上提取的影像组学特征的ICC值最高,为0.929。3.通过Python3.6平台对结直肠癌T3期、T4a期的平扫期、动脉期及静脉期的图像分别提取了1967个影像组学特征,运用Mann-Whitney U检验、选择算子算法（LASSO）和逐步回归算法对提取的组学特征进行降维筛选处理,最终平扫期、动脉期、静脉期分别纳入了4个、5个和7个影像组学特征用于预测模型的构建。训练组的AUC值分别为0.912、0.926、0.935;敏感度分别为0.926、0.833、0.852,特异度分别为0.787、0.885、0.852;准确度分别为0.852、0.861、0.850。验证组的AUC值分别为0.870、0.844、0.882;敏感度分别为0.821、0.857、0.821;特异度分别为0.806、0.806、0.871;准确度分别为0.814、0.831、0.847。结果中显示,利用静脉期CT图像提取的影像组学特征建立的模型的诊断效能较基于平扫CT图像和动脉期CT图像建立的组学模型高。经Delong检验,平扫期模型、动脉期模型及静脉期模型AUC值的两两比较在训练组及验证组均无统计学差异。4.联合平扫期、动脉期、静脉期获得的影像组学特征建立的融合模型在训练组中的AUC值为0.968,敏感度为0.907,特异度为0.934,准确度为0.922。验证组的AUC值为0.911,敏感度为0.964,特异度为0.839,准确度为0.881。联合平扫期CT、动脉期CT、静脉期CT三期图像提取的影像组学特征建立的融合模型均比单期模型曲线下面积大。经Delong检验,三个单期模型与三期融合模型在训练组P<0.05,具有统计学差异,在验证组中,P>0.05,无统计学差异,但敏感度和准确度增高。结论:1.本次研究通过提取平扫期、动脉期和静脉期CT扫描数据的影像组学特征,构建出了三个单期诊断模型和三期联合的融合诊断模型,各模型在鉴别术前结直肠癌T3/T4a分期方面均有一定的作用;2.三个单期模型中,静脉期组学模型的诊断效能较平扫期和动脉期的组学模型高;3.基于三期扫描数据联合所构建的融合影像诊断模型在本研究中的诊断效能最优。4.综上所述,基于CT影像组学的诊断模型对于结直肠癌的术前T3/T4a分期有一定的帮助,有助于临床制定个体化治疗方案。