摘要
目的：探讨治疗前、后增强CT常规参数及基于纹理特征构建的Delta影像组学模型能否早期预测结直肠癌肝转移（Colorectal cancer liver metastases，CRLM）患者一线化疗联合贝伐珠单抗治疗后肝转移灶的治疗反应。 方法：回顾性分析2018年1月至2023年1月在兰州大学第二医院接受一线化疗联合贝伐珠单抗治疗的56例CRLM患者的临床和增强CT资料，共选取了178个肝转移灶。依据RECIST1.1标准，将所有肝转移灶分别归为有反应组（n=98）和无反应组（n=80）。1.采用单因素（t检验、U检验以及?2检验）和多因素Logistic回归分析CRLM患者的临床参数和治疗前、后增强CT常规参数，并筛选出肝转移灶治疗反应的独立预测因子。绘制受试者工作特征（Receiver operating characteristic，ROC）曲线，计算曲线下面积（Area under curve，AUC）值评价各因子的预测能力。2.依据肝转移灶治疗反应的评估结果，将所有肝转移灶随机分配为训练集（n=125）和测试集（n=53）。从治疗前、后门脉期CT图像中提取肝转移灶的初始纹理特征（pre、pos），并计算治疗前、后的变化纹理特征（Ratio、Delta、DeltaABS）。去除五种纹理特征中方差为0的特征，并采用Boruta算法、模拟退火法和多因素逐步回归法分别筛选出每种最优纹理特征。随后，基于五种最优纹理特征和单因素分析后具有统计学差异的临床参数，使用Logistic回归分类器构建多种影像组学模型和临床模型。最后，绘制ROC曲线、计算AUC值评价各模型的预测效能，同时得出各模型的准确率、敏感度、特异度、阳性预测值（Positive predictive value，PPV）和阴性预测值（Negative predictive value，NPV）。以Delong检验比较不同模型间的差异，通过校准曲线和决策曲线评估各模型的校准度和临床实用性。 结果：1.在单因素分析中，RAS、BRAF基因等临床参数和形状-post、质地-post、TLDR-平扫-pre、TLDR-AP-pre、TLDR-VP-pre、TLDR-DP-pre、TLDR-平扫-post、TLDR-AP-post、TLDR-VP-post、TLDR-DP-post等增强CT常规参数在两组间存在显著差异（P＜0.05）。多因素Logistic回归结果显示，RAS基因和形状-post是预测肝转移灶治疗反应的独立预测因子。ROC曲线分析显示，RAS基因和形状-post预测肝转移灶治疗反应的AUC值分别为0.70、0.668。2.从治疗前、后门脉期CT图像得到的五种纹理特征中筛选出9个最优纹理特征。基于RAS、BRAF基因和9个最优纹理特征构建了8个模型，其中Ratio和Delta影像组学模型均显示出了较高的预测效能，在训练集中的AUC值分别为0.891、0.858，测试集中的AUC值分别为0.891、0.899。此外，与单种最优纹理特征构建的影像组学模型相比，由五种最优纹理特征联合构建的COMB影像组学模型的预测效能进一步提高，训练集中预测肝转移灶治疗反应的AUC值、准确率、敏感度、特异度、PPV、NPV分别为0.956、0.904、0.841、0.982、0.983、0.833，测试集中预测肝转移灶治疗反应的AUC值、准确率、敏感度、特异度、PPV、NPV分别为0.894、0.774、0.724、0.833、0.840、0.714。Delong检验显示，在训练集中COMB影像组学模型与Ratio影像组学模型、Delta影像组学模型的AUC比较差异具有统计学意义（P均＜0.05，Z=-2.477、-3.416），在测试集中的AUC比较无显著差异（P均＞0.05，Z=-0.051、0.102）。校准曲线和决策曲线显示三种影像组学模型的校准度良好，临床实用性最佳。 结论：1.临床参数和治疗前、后增强CT常规参数可以预测一线化疗联合贝伐珠单抗治疗后CRLM患者肝转移灶的治疗反应。2.基于治疗前、后门脉期CT图像中纹理特征构建的Ratio、Delta和COMB影像组学模型在预测CRLM患者肝转移灶治疗反应的效能较高，临床实用性较好，可以为临床医师制定个体化治疗方案和评估患者预后提供一定依据。
NETL