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目的:1采用乳腺磁共振影像组学纹理分析,获取特征标签并建立有效的影像组学预测模型,对乳腺良恶性病变进行鉴别诊断并评价其诊断效能,优选最佳预测模型。2运用磁共振图像及纹理特征对传统中医脏腑经络理论进行深入剖析,探讨乳腺癌病因病机与脏腑经络的关系,探索与乳腺癌中医辨证相关的影像学特征标签,为传统中医药现代化研究提供新思路。临床资料与研究方法:1回顾性收集2014年9月-2017年5月国家公益性行业专项数据库患者临床资料,选取符合入组条件患者,最终纳入587例乳腺病变(包括404例乳腺癌,183例乳腺良性病变),按照7:3比例,分为训练组和测试组。经手动勾画乳腺病灶感兴趣区(Region of Interest,ROI)后,分别基于横轴位T1WI(Axial T1WI)和DCE-MRI(Dynamic Contrast-Enhanced,动态对比增强MRI),经计算机自动提取出可以反映肿瘤形状、大小、强度和纹理特性等63个定量影像组学特征参数。对训练组数据进行特征降维,利用Logistic回归分析,分别基于以上两种磁共振图像构建乳腺肿瘤良恶性鉴别诊断的预测模型,再将测试组数据代入模型进行测试,分别得到相应的两个模型的诊断准确率,利用受试者操作特性曲线(Receiver Operating Characteristic,ROC曲线)评价其诊断效能,再利用广义线性回归方法叠加两个模型的Radscore,并以可视化列线图的形式来对比评价两个诊断模型的权重。2回顾性收集本院404例乳腺恶性病变患者,所有患者均经组织学活检确诊并无远处转移的临床或影像学证据。基于中医脏腑经络理论将所有病例进行以下形式分组:(1)足厥阴肝经病变组与足阳明胃经病变组;(2)足少阴肾经病变组、足阳明胃经病变组与足太阴脾经病变组。在分组过程中动态结合乳腺磁共振矢状位T2WI及横轴位DCE-MRI所显示乳腺癌病变所在位置进行归经划分。对各组乳腺癌患者临床资料、磁共振征象及纹理参数特征进行数据收集及测量,分析不同脏腑经络分型情况下肿块大小、位置、肿块样强化形态、肿块样强化边缘、肿块样强化类型、增强曲线类型、分子分型、Ktrans最大、Ktrans平均、Kep最大、Kep平均、Ve最大、Ve平均及纹理特征参数Uniformity,Cluster Shade,Cluster Prominence,Long Run Low Grey Level Emphasis(LRLGLE),Inverse Difference Moment(IDM)、Haralick correlation(HC)等数据是否具有统计学差异,并探讨其临床诊疗意义。(3)利用磁共振及纹理特征参数对中医脏腑经典理论“肝生于左,肺藏于右”进行分析,探析“左升右降”气机运行形式下的乳腺癌病灶磁共振定量灌注参数及不同成像序列纹理特征参数的意义。结果:1本研究基于磁共振平扫图像纹理分析,得到具有良恶性鉴别意义的特征参数有:Variance(方差)、Quantile 5(分位数5)、Correlation(相关性)、Inverse Difference Moment(逆差矩)、Haralick correlation(Haralick相关性)和Long Run Low Grey Level Emphasis(长游程低灰度级强调)。建立影像组学模型,良恶性病变鉴别诊断准确率为71.2%,敏感度0.740,特异度0.636,曲线下面积为0.742;基于磁共振增强序列图像纹理分析,得到具有良恶性鉴别意义的特征参数有:Uniformity(一致性)、Cluster shade(簇阴影)、Cluster prominence(集群突出)和Long Run Low Grey Level Emphasis(长游程低灰度级强调)。建立影像组学模型,其良恶性病变诊断的准确率为83.1%,敏感度0.820,特异度0.855,曲线下面积达0.887。2本研究基于中医脏腑经络理论分析显示,足厥阴肝经病变组与足阳明胃经病变组乳腺磁共振影像学表现、灌注参数与纹理特征参数等均无统计学差异;足太阴脾经、足少阴肾经及足阳明胃经病变分组中,乳腺癌病灶的肿块大小、强化形态、类型以及灌注参数等均无统计学差异;基于乳腺磁共振纹理特征分析显示三组经络分组Cluster Shade与Cluster Prominence差异具有统计学意义(P=0.05,P=0.025),其中足太阴脾经及足阳明胃经病变Cluster Shade参数值相对较高,足阳明胃经病灶Cluster Prominence参数值较高。3基于“肝生于左,肺藏于右”的理论探析,机体左侧与右侧病变的DCE-MRI灌注参数Ktrans(最大、平均)、Kep(最大、平均)及纹理特征Quantile 5存在差异,左侧病变灌注参数均高于右侧,显示恶性肿瘤在微观组织病理学等方面存在异质性。结论:1磁共振图像纹理分析可以对乳腺良恶性病变进行有效区分;利用增强磁共振图像构建的影像组学模型诊断效能优于平扫图像构建的模型;基于增强磁共振图像的纹理分析方法有望成为辅助临床诊断的基础鉴别工具。2本研究以中医经典理论作为指导,结合乳腺癌磁共振及影像组学纹理特征进行病因病机分析:(1)乳腺癌的发生及演变是多个脏腑经络共同作用的结果,并不可以将肝、胃所属截然分开;(2)三组经络分型的纹理特征参数Cluster shade、Cluster prominence差异具有统计学意义,提示足阳明胃经及足太阴脾经病变的纹理参数偏度较大,不均性较高。(3)机体左侧与右侧病变的DCE-MRI灌注参数及纹理特征存在一定差异,左侧病变灌注参数均高于右侧,提示左侧病变微血管渗透性或者血流灌注量可能较右侧高。3磁共振图像可以从形态结构及功能变化等方面为临床诊疗提供全面、动态的信息,影像组学可以将宏观与微观相结合,深入挖掘隐藏在图像背后的微观信息,体现肿瘤的异质性。多学科交叉融合影像组学与传统中医的研究方法,相较于常规影像学可能更具有研究意义,有望为中医药辨证施治提供疾病演变的数据支持,有利于推进中医药现代化的研究进程。