近日，湖北省肿瘤医院放射科联合中南医院在国际著名影像学期刊《Journal of Magnetic Resonance Imaging》在线发表SCI《Association Analysis Between Intratumoral and Peritumoral MRI Radiomics Features and Overall Survival of Neoadjuvant Therapy in Rectal Cancer》。

   本次的研究，提出并建立瘤内、瘤周及组合模型，用于探索和预测接受新辅助治疗直肠癌患者1年、3年及5年生存率。

   该论文第一作者为湖北省肿瘤医院放射科郭小芳主任，湖北省肿瘤医院放射科技师贺瑶瑶为共同第一作者；通讯作者为武汉大学中南医院徐海波教授及湖北省肿瘤医院放射科刘玉林副院长。

   研究背景

   影像组学旨在从医学图像中提取大量定量特征，然后用于预测临床或预后反应。在直肠癌中，大多数影像组学研究侧重于利用肿瘤内的特征来实现预测目的，如治疗反应、病理完全反应、无病生存期、远处转移和生存率等。然而，从直肠周围系膜提取的特征也值得注意。一些涉及直肠癌瘤周特征的影像组学研究证实，瘤周特征可以预测治疗反应、肿瘤复发和淋巴结转移等。基于此，湖北省肿瘤医院放射科科研团队提出了瘤周和瘤内特征是否可以作为生存分析的辅助因素，采用建立瘤内、瘤周和组合模型的方法来预测直肠癌新辅助治疗后总体生存率的思路。

   研究内容

   该研究回顾性纳入湖北省肿瘤医院共计166名在新辅助治疗后行根治性切除术的直肠癌患者。研究团队通过提取瘤内和瘤周的影像组学特征，并通过观察者内分析保留了稳定性良好（ICC ≥ 0.75）的特征。应用Logistic回归（LR）、支持向量机（SVM）、K-最邻近（KNN）、随机森林（RF）、超随机树（ET）、极限梯度提升（XGBoost）和LightGBM（LGBM）七个分类器，选出最优分类器。采用最佳分类器的Rad评分和临床特征，建立瘤内、瘤周和组合模型。在生存分析中，组合模型（AUC = 0.954，0.821）的预测性能优于瘤内模型（AUC=0.833，0.813）和瘤周模型（AUC=0.861，0.688）。开发了一种结合临床特征、瘤内和瘤周的影像组学特征来预测1年、3年和5年生存率的诺莫图。

   研究流程图

   该研究成果能够在国际期刊《Journal of Magnetic Resonance Imaging》（中科院2区，影响因子4.4分）上发表，说明湖北省肿瘤医院放射科科研团队更全面的证实了瘤周和瘤内特征一样都具有预测能力，对人工智能疾病预测模型领域又有全方位的理解。