临床诊断脑胶质瘤。WHO脑胶质瘤质瘤咨询指南》将脑胶质瘤分为四个等级,并分别给出相应的咨询方案。准确分级对确定治疗方案、评估治疗反应和评估患者预后具有重要的临床意义。目前,临床上常用的MRI辅助对脑胶质瘤进行分级。由于人工判断受主观因素影响较大,不同级别脑胶质瘤图像主观差异不大,MRI仍难以给出准确可靠的脑胶质瘤分级结果。QIN等报告基于66例胶质瘤术前MRI(T2加权。T1增强和弥散加权成像)提取114个影像组学特征,建立模型,评估术前高低水平,受试者工作特征(receveroperatingracteristic,roc)曲线下面积为0.943,实现术前高低水平胶质瘤的准确区分。
除分级外,评估基因表达也是研究热点,LI等利用影像组学技术识别低级别胶质瘤与表皮生长因子(epidermalgrowthfactorector、EGFR)相关的MRI图像特征,收集2005-2012年北京天坛医院270例低级别胶质瘤患者的MRI图像,提取431个影像特征,研究低级别胶质瘤与影像组学特征的关系,利用Logistic回归算法对影像特征中与EGFR表达相关的特征进行分类,将全部数据集分为训练集(n=200)和验证集(n=70),其AUC为0.95,分类正确率为90.0%。
基于272例样本的LIMRI图像判断低级胶质瘤p53突变状态,训练集和验证集AUC分别达到0.896和0.763。基于117117例样本的MRI图像,利用图像组学技术分析低级胶质瘤Ki-67表达水平的评估问题,准确率在验证集中达到88.6%(AUC:0.93)。LI等。还利用图像组学评估低级别胶质瘤的ATRX突变状态。本课题采用TCGA(TheCancerGenomeAtlas)数据库作为训练集和内部验证集,CGA(ChineseGliomaGenomeAltas)作为外部独自验证集,AUC分别为0.940.925.0.725。
在肿瘤组织鉴别分析方面,很难区分胶质母细胞瘤患者放化疗后的放射性坏死和肿瘤复发灶。传统的增强MRI不太可能区分放射性坏死和假性进展。定量MRI图像组学特征可以区分放射性坏死和复发性病变。从多个MRI序列(如T1.T2)中获得的定量强度特征对检测胶质母细胞瘤放射性坏死组织有价值。此外,LIU等研究发现,影像组学可以诊断低级别胶质瘤是否会伴有癫痫发作。研究人员回顾性地收集了286例低级别胶质瘤患者T2加权图像数据,其中194例作为训练集建立模型,92例作为验证集评价模型性能。训练集和验证集AUC分别为0.877和0.815。