影像组学联合T1CE对Ⅱ、Ⅲ级胶质瘤IDH-1突变状态的预测价值

摘要

目的 探讨T1加权对比增强成像（T1-weighted contrast-enhanced image, T1CE）的影像组学特征及临床相关参数预测Ⅱ、Ⅲ级胶质瘤的异柠檬酸脱氢酶-1（isocitrate dehydrogenase-1,IDH-1）基因突变的诊断效能。方法 选择空军军医大学第二附属医院2017年1月—2019年7月间经手术病理证实的135例患者Ⅱ、Ⅲ级胶质瘤的MRI资料（IDH-1野生型组51例，IDH-1突变型组84例）。利用ITK-SNAP在T1CE上手动绘制全肿瘤强化部分的感兴趣体积（volume of interest, VOI）,使用A.K.软件从VOI中提取1 044个影像组学特征。采用随机森林（random forest, RF）算法和5折交叉验证法验证影像组学模型以预测Ⅱ、Ⅲ级胶质瘤IDH-1突变的诊断效能。结果 发病部位和结节状/环形强化在IDH-1突变型与IDH-1野生型组间差异有统计学意义（均P＜0.05）,2组间的其他MRI形态学特征差异无统计学意义。影像组学模型的ROC曲线下面积为0.794,灵敏度为61.4%,特异度为76.7%,准确性为70.9%。在RF分类器特征选择之后，选取前30个最优特征对IDH-1突变进行预测，与采用所有组学特征的效能相当，并且明显降低了冗余信息。结论 影像组学联合T1CE能有效预测Ⅱ、Ⅲ级胶质瘤的IDH-1突变状态。RF分类器模型在预测IDH-1突变方面具有潜力，将有可能为胶质瘤患者早期诊断和个体化治疗方案提供影像学依据。