能谱CT影像组学特征鉴别肺癌结节与炎性结节的价值

(整期优先)网络出版时间:2020-12-06
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摘要目的探讨能谱CT影像组学特征在鉴别肺癌结节与炎性结节中的价值。方法回顾性分析在苏州大学附属第一医院接受肺部能谱CT扫描的96例肺癌结节和45例炎性结节患者的资料。按照2∶1的比例随机分配为训练组(肺癌结节64例,炎性结节30例)和验证组(肺癌结节32例,炎性结节15例)。利用MaZda软件对训练组动脉期和静脉期70 keV单能量图像进行影像组学特征提取。采用费希尔参数法(Fisher)、分类错误率联合平均相关系数法(POE+ACC)和相关信息测度法(MI)对提取的特征进行筛选,得到3组最优特征子集。然后用线性(LDA)和非线性判别分析法(NDA)对最优特征子集进行分析,计算其鉴别肺癌结节和炎性结节的受试者操作特征(ROC)曲线下面积(AUC)、准确率、灵敏度、特异度、精准率和F1分数。利用人工神经网络(ANN)建立预测模型,并对验证组两种病变进行鉴别。使用Delong检验比较不同的最优特征子集AUC的差异。结果在动脉期,MI-NDA法选择的最优特征子集鉴别训练组肺癌结节和炎性结节的AUC最高,为0.888(95%可信区间0.806~0.943),其准确率、灵敏度和特异度分别为88.3%、87.5%和90.0%。MI-NDA法与Fisher-NDA、(POE+ACC)-NDA法的AUC差异无统计学意义(Z=1.941,P=0.052;Z=1.683,P=0.092)。在静脉期,(POE+ACC)-NDA法选择的最优特征子集的AUC最高,为0.846(95%可信区间0.757~0.912),其准确率、灵敏度和特异度分别为87.2%、92.2%和76.7%。(POE+ACC)-NDA与MI-NDA的AUC差异无统计学意义(Z=1.354,P=0.18),而与Fisher-NDA的AUC差异有统计学意义(Z=2.423,P=0.015)。MI-NDA法选择的动脉期最优特征子集在训练组和验证组的AUC最高,分别为0.888(95%可信区间0.806~0.943)和0.871(95%可信区间0.741~0.951)。结论能谱CT影像组学定量特征可用于鉴别肺癌结节与炎性结节,具有较高的诊断价值。