放射组学助力胸腺瘤诊疗:现状、突破与挑战

【字体: 时间:2025年03月18日 来源:BMC Cancer 3.4

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  为提升胸腺瘤诊疗水平,研究人员探究放射组学应用,发现其潜力大但面临挑战,意义重大。

  在医学的神秘领域中,胸腺瘤作为前纵隔常见肿瘤,虽发病率不算高,却因其复杂多变的生物学特性,给临床诊疗带来诸多难题。传统的诊断方式,像是依靠影像学、组织病理学和临床评估的 “组合拳”,在面对胸腺瘤时,常常力不从心。比如,在区分胸腺瘤亚型和其他纵隔肿物(像胸腺囊肿、淋巴瘤)方面,传统影像学就显得捉襟见肘;在精准判断肿瘤的恶性风险和预后时,也难以给出准确答案。而准确诊断、合理分期以及有效预测胸腺瘤相关重症肌无力(MG)的风险,对于制定个性化治疗方案、改善患者预后至关重要。在这样的背景下,放射组学这一新兴领域,逐渐走进人们的视野,为攻克胸腺瘤诊疗难题带来新希望。
江西省人民医院(南昌医学院第一附属医院)等机构的研究人员,针对胸腺瘤诊疗困境,开展了一项关于放射组学在胸腺瘤(胸腺上皮肿瘤,TETs)中应用的研究,相关成果发表在《BMC Cancer》杂志上。这项研究意义非凡,若放射组学能成功应用于临床,将极大提升胸腺瘤诊疗的精准度,推动个性化医疗发展,改善患者的生存质量和预后。

研究人员在开展研究时,采用了一系列关键技术方法。他们通过 PubMed 和 Web of Science 数据库,全面检索 2012 年以后发表的相关文献,筛选出符合条件的研究。利用多种成像模态(如 CT、MRI、PET/CT)获取影像数据,借助 PyRadiomics、ITK-SNAP 等软件工具进行特征提取,运用逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)等机器学习算法构建模型,并使用放射组学质量评分(RQS)评估研究质量。

下面来看具体的研究结果:

  • 胸腺瘤的诊断:与传统成像方法相比,放射组学显著提高了胸腺瘤的诊断准确性。多项研究聚焦于区分胸腺瘤与特定纵隔病变。例如,在区分胸腺囊肿与胸腺瘤方面,有研究开发基于 CT 的放射组学列线图,将 Rad - score 与传统成像特征相结合,在验证队列中获得了 0.992 的曲线下面积(AUC);还有研究利用深度学习模型结合放射组学,内部和外部验证的 AUC 分别达到 0.965 和 0.959。在区分胸腺癌与胸腺瘤,以及胸腺瘤与淋巴瘤等方面,不同研究也借助放射组学取得了高诊断准确性,AUC 大多超过 0.9。
  • 风险亚型的预测:基于放射组学的模型在预测胸腺瘤风险亚型方面表现出色,能为评估肿瘤侵袭性提供有价值信息。众多研究运用不同的成像模态和算法,在区分高风险和低风险胸腺瘤上取得了较高的预测准确率,验证队列中的 AUC 常超过 0.85,部分研究甚至达到 0.9 以上。
  • TNM 和 Masaoka - Koga(MK)分期:放射组学在预测 TNM 和 MK 分期上也发挥了有效作用。一些研究使用基于 CT 或 MRI 的放射组学模型,对胸腺瘤进行分期预测,获得了较高的 AUC 值,这表明放射组学能够提供更详细的肿瘤特征,有助于更精准地判断肿瘤分期。
  • MG 风险的评估:放射组学模型在评估胸腺瘤患者 MG 风险方面展现出一定潜力,但预测准确性还有提升空间。有研究开发的深度学习模型,内部和外部验证的 AUC 分别为 0.766 和 0.730;也有研究报告其预测准确性为 0.639。

综合研究结论和讨论部分,放射组学在推进胸腺瘤的诊断、风险分层和分期方面具有巨大潜力。然而,目前该技术的临床应用还面临诸多挑战。一方面,现有研究大多是回顾性的,样本量较小且缺乏前瞻性设计,容易产生选择和回忆偏倚,影响研究结果的有效性和推广性。另一方面,研究的方法学存在差异,如分割技术不统一,有的依靠手动绘制,有的采用半自动方法,这导致放射组学特征的可重复性受到影响。此外,大部分研究缺乏外部验证、未进行成本效益分析,对开放科学原则的遵循也不足。

为了克服这些挑战,未来研究应重点开展多中心前瞻性研究,采用标准化成像协议,加强外部验证,整合多模态成像数据,并结合人工智能和分子生物标志物,进一步优化风险评估和个性化治疗策略。只有这样,放射组学才能从实验室走向临床实践,真正成为胸腺瘤诊疗的有力武器,为广大患者带来福音。

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