

中国癌症防治杂志 ›› 2025, Vol. 17 ›› Issue (5): 568-575.doi: 10.3969/j.issn.1674-5671.2025.05.07
摘要: 目的 构建基于计算机断层扫描(computed tomography,CT)影像组学的机器学习模型,预测局部晚期直肠癌患者(locally advanced rectal cancer, LARC)新辅助放化疗(neoadjuvant chemoradiotherapy,nCRT)后放射性直肠炎的发生风险。方法 回顾性纳入2021年12月至2024年12月于浙江省肿瘤医院接受nCRT的LARC患者,作为训练集(n=326);前瞻性纳入2022年8月至2024年8月于浙江省肿瘤医院接受nCRT的LARC患者作为验证集(n=104)。采集治疗前CT手动勾画直肠系膜区感兴趣区域,分别采用Pyradiomics与预训练的ResNet18提取手工特征与深度学习特征。通过单因素Logistic回归、Spearman相关性分析、最小绝对收缩和选择算子回归、递归特征消除进行特征筛选,分别采用Logistic回归、支持向量机、轻量级梯度提升机和极度梯度提升构建手工特征独立模型(Rad⁃model)、深度学习特征独立模型(DL⁃model)以及两者的联合模型(DLRad⁃model)。采用受试者工作特征曲线下面积(area under the curve,AUC)等评估模型的预测性能。结果 训练集与验证集2级及以上放射性直肠炎发生率差异无统计学意义(36.81% vs 25.96%, P=0.056)。基于极度梯度提升构建的DL⁃model与DLRad⁃model的AUC在训练集中分别为0.901(95%CI:0.874~0.927)与0.918(95%CI:0.893~0.940),在验证集中分别为0.747(95%CI:0.644~0.845)与0.729(95%CI:0.620~0.829),均高于Rad⁃model的AUC(均P<0.05),但DL⁃model与DLRad⁃model的AUC比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 深度学习特征在预测LARC患者nCRT后的放射性直肠炎发生风险方面具有优势,可为临床风险分层提供有效工具。
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