[發明專利]一種用于四肢軟組織肉瘤病人的肺轉移預測方法

有效

• 申請號: 201910350067.0
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110084800B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 鄧金;曾衛明;石玉虎;李穎;魯佳
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

本發明公開了一種用于四肢軟組織肉瘤病人的肺轉移預測方法，該方法包含：S1、利用PET圖像的標準攝取值對所有被試進行特征提取，包括SUV特征及紋理特征；S2、利用one?hot編碼方法對所有被試的臨床信息進行特征提取；S3、利用隨機森林算法對所有特征進行特征貢獻度排序，對高貢獻度特征進行融合，并利用BP神經網絡構建四肢軟組織肉瘤病人肺轉移預測模型。本發明能利用更少的病人特征更準確得預測四肢軟組織肉瘤患者的肺轉移情況。

技術領域

本發明涉及用于四肢軟組織肉瘤病人的肺轉移預測系統及方法，具體是指一種融合PET圖像及臨床特征用于四肢軟組織肉瘤病人的肺轉移預測系統及方法。

背景技術

肉瘤是一組高度異質的腫瘤，根據組織發生中相似的成人組織類型分類。其特征是侵襲性或破壞性生長，可以復發和遠處轉移。作為肉瘤之一，軟組織肉瘤(STSs)可以發生在身體的任何部位，其中59％起源于肢體。不幸的是，10％-20％的肉瘤或STS患者在診斷時有遠處轉移。隨訪過程中轉移率約為30％-40％，其中肺轉移占約90％。此外，對肺轉移瘤切除的預后因素的認識存在很大的不足，切除后的復發率很高。因此，早期篩查和預測肺轉移可以幫助STS患者在早期找到相應的治療措施，提高患者的生存率。

評估肺轉移風險的最常用方法是從組織病理學樣本中研究腫瘤的異質性，而尚不清楚不同克隆亞組或克隆與實體瘤如STS中的微環境之間的生物學關系，以便獲得的樣本信息同樣受采樣區域的影響，且實體癌是空間和時間異質的。因此，從分子水平的角度來研究腫瘤的異質性是很困難的。從醫學圖像中提取大量特征可以解決這個問題，因為放射學有能力在非侵入性中捕獲腫瘤內異質性。僅從單個STS圖像獲得的特征是有限的，并且可能忽略更多其他的模態數據，例如臨床數據。

因此，針對現有的利用影像數據構建四肢軟組織肉瘤病人肺轉移預測模型的方法還有待進一步發展與提高，需要在更加深入研究的基礎上，提出更加完善的技術方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于四肢軟組織肉瘤病人的肺轉移預測方法，融合PET圖像和臨床特征，利用隨機森林袋外法進行特征排序挑選出高貢獻度的特征，通過BP神經網絡構建四肢軟組織肉瘤肺轉移預測模型。

為了實現以上目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種用于四肢軟組織肉瘤病人的肺轉移預測方法，其特點是，包括如下步驟：

S1，采集四肢軟組織肉瘤患者的臨床數據和PET圖像數據；

S2，對采集到的PET圖像數據與預先標定的腫瘤區域進行融合得到感興趣的區域，同時計算SUV，對臨床數據進行合并整理，所述SUV為標準攝取值；

S3，對所述的感興趣的區域進行特征提取，并利用one-hot編碼方法對臨床數據進行文本特征提取；

S4，合并所有特征，并利用隨機森林算法及雙樣本T檢驗算法對所有特征進行特征貢獻度排序；

S5，選取貢獻度高的特征，利用反向傳播神經網絡構建四肢軟組織肉瘤患者的肺轉移預測模型。

所述的步驟S2包括如下步驟：

S2.1，對采集到的數據提取腫瘤區域數據，具體為：對于每個被試，利用專業醫生勾勒的腫瘤區域，定位四肢軟組織肉瘤患者PET影像的原始數據中的腫瘤體素區域，所述的腫瘤體素區域記為感興趣的區域，然后提取每個被試的感興趣的區域；

S2.2，計算感興趣的區域中的SUV，同時對所有臨床數據進行合并整理。

所述的步驟S3包括：