黄莹, 刘旭红, 韩晓兵, 林涛, 何桂凤, 黄艺峰, 丁碧娇, 张永辉, 王新达, 张乾营
目的 通过机器学习方法对比分析首诊肝癌患者Ki-67表达水平的差异,并探讨其在免疫组化特征术前预测中的作用。 方法 本研究基于双中心数据,收集2023年11月~2024年10月在联勤保障部队第910医院和泉州市第一医院就诊的首诊肝癌患者的MRI及免疫组化Ki-67表达数据,共纳入59例初诊肝癌患者,其中男性52例,女性7例,年龄32~55(44.71±6.639)岁。所有患者均经临床影像诊断为肝细胞癌,并接受术前增强MRI检查。根据Ki-67表达水平,以20%为阈值将患者分为高表达组(Ki-67≥20%,n=37)和低表达组(Ki-67<20%,n=22)。影像数据通过3.0T磁共振采集,包括T2WI抑脂序列图像。使用3D Slicer软件手动勾画肿瘤感兴趣区域,并通过OnekeyAI平台提取影像组学特征。采用合成少数类过采样技术平衡数据分布,并对数据进行严格的预处理,包括缺失值处理、异常值检测和数据标准化。运用多种机器学习模型(包括逻辑回归、支持向量机、K近邻、随机森林、极端随机树、XGBoost、LightGBM和多层感知器)对Ki-67表达水平进行分类和预测。 结果 随机森林、极端随机树和XGBoost模型在分类训练中表现优异,其中XGBoost模型的AUC值最高(0.914),随机森林和极端随机树的AUC值分别为0.911和0.833。在测试集中,3种模型的AUC值分别为0.741、0.750、0.777。 结论 基于小样本的磁共振T2WI图像的影像组学特征结合多种机器学习模型,能够有效预测肝癌患者的术前Ki-67表达水平。