科研速遞|重慶大學附屬腫瘤醫(yī)院影像科張久權團隊揭示基于增強CT的3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型術前預測非小細胞肺癌患者氣道播散的能力

近日，重慶大學附屬腫瘤醫(yī)院影像科張久權團隊研究成果發(fā)表在著名影像學期刊Diagnostic and Interventional Imaging (IF:7.242，JCR分區(qū) Q2)。論文題為“3D convolutional neural network model fromcontrast-enhanced CT to predict spread through air spaces in non-small celllung cancer”，該研究探討了基于增強CT的3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型術前預測非小細胞肺癌患者氣道播散的能力。文章為該團隊2022年目前接收發(fā)表的第18篇SCI論文。

肺癌是全球癌癥死亡相關的主要原因，這可能與其獨特的侵襲方式有關。氣道播散（STAS）可能是肺癌的一種新型侵襲模式。研究表明，對于STAS陽性患者，選擇肺葉切除術比肺段切除具有更低的局部復發(fā)風險。因此，術前了解肺癌患者STAS狀態(tài)對選擇合適手術方式至關重要。目前，STAS僅通過手術確診，而術中冰凍檢測STAS的準確性和重復性仍然有限。因此，在術前若能用無創(chuàng)影像學檢查方法準確預測NSCLC患者的STAS狀態(tài)將有助于優(yōu)化治療方案。本研究旨在比較五種無創(chuàng)模型(臨床病理/CT模型、常規(guī)影像組模型、CV模型、CNN模型和聯(lián)合模型)術前預測NSCLC患者STAS狀態(tài)的效能，以獲得最佳預測模型，為臨床制定手術方式提供依據(jù)。

本研究回顧性納入203例NSCLC患者。根據(jù)image biomarkerstandardization initiative (IBSI)參考手冊，我們使用內(nèi)部軟件對圖像處理和特征提取進行標準化。從胸部CT增強圖像中每個病變提取了6692個組學特征，利用基于隨機森林的Boruta算法檢測預測STAS狀態(tài)的關鍵特征，然后建立5個模型即臨床病理/CT模型、常規(guī)影像組模型、CV模型、CNN模型和聯(lián)合模型以預測NSCLC患者的STAS狀態(tài)，并在驗證組中對所建模型的性能進行進一步驗證。最后，用Delong檢驗比較各模型曲線下面積，以獲取最優(yōu)模型。

3D CNN 模型術前預測NSCLC患者STAS狀態(tài)的效能優(yōu)于臨床病理學/CT 模型、常規(guī)放射組學模型和、 CV 模型和組合模型，而傳統(tǒng)影像組學模型和CV模型之間沒有顯著差異（P = 0.989）。

3D CNN模型在預測NSCLC患者STAS方面具有很大潛力，并且優(yōu)于其他四種模型。可為NSCLC患者術前手術方式的制定提供決策支持。

陶俊利，重慶大學附屬腫瘤醫(yī)院影像科，醫(yī)學碩士，主治醫(yī)師

主要研究方向為胸部腫瘤影像學

重慶市醫(yī)學會放射學分會心胸學組委員

以第一作者/通訊作者發(fā)表SCI論文4篇

參與國家級、省部級科研項目3項

梁長宇，重慶大學附屬腫瘤醫(yī)院影像科，主治醫(yī)師

從事影像學診斷和介入診斷治療工作18年

擅長肺部和腹部腫瘤的影像學診斷以及各部位的腫瘤介入治療

發(fā)表論文多篇，參與課題多項

張久權，醫(yī)學博士，主任醫(yī)師，重慶大學附屬腫瘤醫(yī)院影像科主任，博士研究生導師，博士后合作導師

入選第五批重慶市中青年醫(yī)學高端人才。曾赴美國Emory大學訪問研究一年。擅長神經(jīng)系統(tǒng)影像診斷。主要研究興趣為功能神經(jīng)影像學和腫瘤影像學。學術任職：中國抗癌協(xié)會第五屆腫瘤影像專業(yè)委員會常務委員、中華醫(yī)學會放射學分會第十六屆委員會神經(jīng)學組委員及對比劑使用和安全工作組委員、中國中西醫(yī)結合學會第八屆醫(yī)學影像專業(yè)委員會青年委員、重慶市中西醫(yī)結合醫(yī)學影像學組副主任委員、第七屆重慶市醫(yī)學會放射醫(yī)學分會委員會委員兼磁共振學組組長、重慶市醫(yī)師協(xié)會放射醫(yī)師分會第二屆委員會常務委員等。主持或者參與國家及省部級課題10余項，目前在研課題包括國自然面上項目1項和重點課題在內(nèi)的省部級課題4項。共發(fā)表SCI論文86篇, 其中以第一作者或通訊作者在Neurology、JNNP、Human Brain Mapping、Neuroimage: Clinical、Radiotherapy andOncology、ER、Insights intoImaging、JMRI、EJR、KJR等雜志發(fā)表SCI論文68篇，累計影響因子300以上，累計被引用次數(shù)在2200次以上。2013年獲得重慶市科技進步獎二等獎一項。2020年擔任Frontiers in Oncology和Frontiers inNeuroscience雜志客座副主編；先后擔任Human Brain Mapping、European Journal of Neurology、Frontiers inNeurology、Behavioural Brain Research、Brain and Behavior、Acta Radiologica、JMRI、ER、EJR、Insights into Imaging和中華放射學雜志等雜志審稿人。