[發(fā)明專(zhuān)利]一種微衛(wèi)星不穩(wěn)定腸癌能譜CT碘水圖影像組學(xué)特征處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911269293.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111028223A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉愛(ài)連;李昕;武敬君;郭妍;趙瑩;張欽和;吳艇帆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 大連東方專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發(fā)明提供一種微衛(wèi)星不穩(wěn)定腸癌能譜CT碘水圖影像組學(xué)特征處理方法，包括：收集腸癌樣本圖像；對(duì)腸癌樣本圖像進(jìn)行感興趣區(qū)域勾畫(huà)，提取感興趣區(qū)域的圖像特征；對(duì)提取的圖像特征進(jìn)行啞變量處理，生成一個(gè)取值為0或1的啞變量特征；引用卡方檢驗(yàn)，對(duì)經(jīng)過(guò)啞變量處理后的圖像特征采用假設(shè)檢驗(yàn)法過(guò)濾出具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的組學(xué)特征；采用相關(guān)性分析方法對(duì)組學(xué)特征之間的冗余性進(jìn)行過(guò)濾，引用Kendall相關(guān)性分析，計(jì)算相關(guān)性系數(shù)，得到過(guò)濾后的組學(xué)特征；基于模型層面，引入LASSO算法，對(duì)組學(xué)特征進(jìn)行降維處理；基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法的最優(yōu)化理論，引入5折交叉驗(yàn)證技術(shù)，通過(guò)L2正則化模型構(gòu)建思想，最優(yōu)化得到L2正則化Logistic回歸模型，采用ROC方法對(duì)L2正則化Logistic回歸模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)、影像組學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種微衛(wèi)星不穩(wěn)定腸癌能譜CT碘水圖影像組學(xué)特征處理方法。

背景技術(shù)

腸癌是全球第三大常見(jiàn)的惡性腫瘤，其微衛(wèi)星不穩(wěn)定(microsatelliteinstability,MSI)狀態(tài)與預(yù)后和治療密切相關(guān)。2017年NCCN指南指出，MSI結(jié)直腸癌患者往往預(yù)后更好，更易獲益于免疫治療，并對(duì)氟尿嘧啶藥物不敏感。目前對(duì)MSI的判斷依賴(lài)于術(shù)后病理組織檢測(cè)，但考慮到醫(yī)療設(shè)備的限制以及手術(shù)對(duì)患者造成的創(chuàng)傷，術(shù)前尋找無(wú)創(chuàng)方法獲取MSI狀態(tài)是十分必要的。已經(jīng)有學(xué)者嘗試基于影像特征評(píng)估子宮內(nèi)膜癌、腸癌及胃癌MSI狀態(tài)，但這些研究的診斷價(jià)值尚不明確，且更多定量的影像特征尚未被充分挖掘。

能譜CT作為臨床常用的影像檢查手段，能夠通過(guò)碘水濃度圖反映組織的血供狀態(tài)。本團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，與微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stability,MSS)結(jié)直腸癌組織相比，MSI結(jié)直腸癌的血供更少，平均碘濃度更低，但該研究忽略了碘濃度分布的空間異質(zhì)性。影像組學(xué)分析是基于像素強(qiáng)度和空間分布特點(diǎn)，定量描述了組織異質(zhì)性，一定程度上可作為腫瘤分子狀態(tài)的潛在影像學(xué)標(biāo)記物。

腸癌的MSI狀態(tài)與其療效及預(yù)后密切相關(guān)，目前，MSI已經(jīng)成為腸癌組織標(biāo)本的常規(guī)檢測(cè)手段。但MSI的檢測(cè)依賴(lài)于侵入性手術(shù)或活組織檢查所獲取的組織樣本，而腫瘤異質(zhì)性限制了該樣本的有效性，因?yàn)樾〗M織樣本不可能代表整個(gè)腫瘤。此外，雖然MSI的檢測(cè)已經(jīng)被納入臨床實(shí)踐中，但受到其成本、檢測(cè)周期和技術(shù)復(fù)雜性的限制，大規(guī)模腫瘤分子檢測(cè)難以在臨床得到推廣。影像檢查能夠直觀地涵蓋整個(gè)腫塊的信息，避免了因腫瘤異質(zhì)性造成的差異。它還可以觀察腫瘤外周區(qū)域，而這些區(qū)域通常不能通過(guò)外科手術(shù)切除，很難獲取其病理信息。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述提出的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種微衛(wèi)星不穩(wěn)定腸癌能譜CT碘水圖影像組學(xué)特征處理方法。本發(fā)明將高通量的影像組學(xué)特征與MSI信息相關(guān)聯(lián)，為MSI腸癌提供一種基于放射影像組學(xué)特征的非侵襲性的可視化方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種微衛(wèi)星不穩(wěn)定腸癌能譜CT碘水圖影像組學(xué)特征處理方法，包括如下步驟：

S1、收集腸癌樣本圖像，所述樣本圖像為MSI腸癌能譜CT碘水圖像和MSS腸癌能譜CT碘水圖像；

S2、對(duì)所述腸癌樣本圖像進(jìn)行感興趣區(qū)域勾畫(huà)，提取感興趣區(qū)域的圖像特征；

S3、對(duì)所述步驟S2中提取的圖像特征進(jìn)行啞變量處理，生成一個(gè)取值為0或1的啞變量特征；

S4、引用卡方檢驗(yàn)，對(duì)經(jīng)過(guò)啞變量處理后的圖像特征采用假設(shè)檢驗(yàn)法過(guò)濾出具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的組學(xué)特征；

S5、采用相關(guān)性分析方法對(duì)所述組學(xué)特征之間的冗余性進(jìn)行過(guò)濾，引用Kendall相關(guān)性分析，計(jì)算相關(guān)性系數(shù)cor_xy，得到過(guò)濾后的組學(xué)特征；