基于二维剪切波弹性图的可解释放射学模型,用于预测肝切除术后肝功能衰竭症状的肝细胞癌患者

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 肝胆道手术 肝胆道手术
• 无线电学 (Radiomics) 是一种辐射学.

背景情况:

• 肝切除术后肝功能衰竭 (PHLF) 是肝细胞癌 (HCC) 肝切除后的一种严重并发症.
• 准确预测PHLF对于优化手术规划和患者管理至关重要.
• 当前的预测模型往往缺乏准确性和可解释性.

研究的目的:

• 开发和验证一个可解释的放射学模型,使用2D剪波弹性学 (2D-SWE) 来预测HCC患者的症状PHLF.
• 将开发的放射学和临床放射学模型的性能与现有的临床模型和得分进行比较.
• 通过SHAP分析提高放射学模型的解释性.

主要方法:

• 总共有345名为HCC进行肝切除的患者被纳入.
• 使用2D-SWE图像开发了一种多补丁放射学模型,并通过五倍交叉验证和独立测试队列进行验证.
• 整合了临床特征以创建临床放射学模型,并使用AUC值与临床模型 (包括MELD和ALBI得分) 进行了比较. 为了解释性,使用了SHAP分析.

主要成果:

• 临床放射学模型在交叉验证过程中达到0.867的AUC,在测试队列中达到0.822,超过了临床模型 (AUC:0.684,p=0.007) 和放射学模型 (AUC:0.784,p=0.415).
• 该模型还与MELD (AUC:0.529,p<0.001) 和ALBI (AUC:0.644,p=0.016) 评分相比显示出更高的性能.
• SHAP分析确定了第一阶段放射学特征作为PHLF的关键预测因素.

结论:

• 一个集成2D-SWE和临床变量的可解释的临床放射学模型表明,在HCC患者中预测症状PHLF的巨大潜力.
• 这种模型比传统方法提供了更好的预测准确性,有助于临床决策.
• 模型的可解释性提高了对其预测的信任和理解.