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目的：探讨基于T1WI增强、FLAIR影像组学分析鉴别异柠檬酸脱氢酶-1(isocitrate dehydrogenase-1，IDH1)突变型与野生型胶质瘤的价值。
方法：本研究共纳入84例经手术后病理证实为胶质瘤的患者，并根据其基因检测结果分为IDH1突变组(33例)与IDH1野生组(51例)，所有患者术前均行磁共振对比增强T1WI(contrast enhanced T1-weighted imaging,T1WI-CE)、液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)序列扫描。我们将肿瘤实质区域确定为本次研究的感兴趣区(region of interest，ROI)，并利用计算机软件在T1WI-CE、FLAIR序列图像上勾画出胶质瘤连续层面的感兴趣区，选择计算六种纹理特征（包括直方图参数、灰度共生矩阵、灰度游离矩阵等），共提取出396个影像组学特征。数据预处理后，使用最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator，LASSO)方法进行特征降维、筛选，将保留下的纹理参数首先进行正态分布单样本K-S检验，符合正态分布的数据使用独立样本t检验比较两组胶质瘤间影像组学参数差异，否则采用Mann-Whitney U检验进行比较，P＜0.05表示差异具有统计学意义，筛选出有差异的纹理参数，再通过受试者工作特征曲线(receiver operative characteristics curve，ROC)的曲线下面积(area under curve，AUC)来评价有差异的纹理参数在IDH1突变组与野生组胶质瘤鉴别诊断中的效能;其次，将降维筛选出的纹理参数进行线性组合计算影像组学分数Rad-score，并通过逻辑回归(logistic regression)方法建立影像组学模型以鉴别IDH1突变型与野生型胶质瘤，ROC曲线和曲线下面积用来评价模型的鉴别诊断效能。两组患者的性别、发病部位、是否伴发癫痫、WHO分级等计量资料采用卡方检验进行组间差异分析;两组患者间年龄则采用t检验进行组间差异分析。P＜0.05表示差异具有统计学意义。
结果：IDH1野生组胶质瘤较IDH1突变组胶质瘤WHO分级更高（P=0.017)，更易出现环形强化(P=0.001)。每个MRI序列中各提取出396个影像组学纹理参数，经Lasso特征降维后，从T1WI增强序列中筛选出5个纹理特征，组间差异结果显示5个纹理特征在两组胶质瘤间均存在显著差异(P＜0.05)，其中LowGreyLevelRunEmphasis_angle90_offset1在鉴别两组胶质瘤中效能最高（AUC=0.829），纹理参数联合分析结果显示GLCMEntropy_AllDirection_offset1_SD+LowGreyLevelRunEmphasis_angle90_offset1+uniformity(AUC=0.856)组间鉴别诊断效能最佳;FLAIR序列中筛选出3个纹理特征，组间差异结果显示3个纹理特征在两组胶质瘤间均存在显著差异(P＜0.01)，其中Correlation_angle0_offset1在鉴别两组胶质瘤中效能最高(AUC=0.757)，纹理参数联合分析结果显示ShortRunHighGreyLevelEmphasis_AllDirection_offset4_SD+kurtosis+Correlation_angle0_offset1(AUC=0.763)组间鉴别诊断效能最佳。结合两个序列影像组学参数分别建立logistic回归模型，结果显示T1WI增强预测模型在两组患者间的鉴别诊断效能良好，AUC为0.926，敏感度为88.2％，特异度为81.8％;FLAIR预测模型在两组胶质瘤间的鉴别诊断效能中等，AUC为0.801，敏感度为82.4％,特异度57.6％。
结论：1.胶质瘤IDH1基因突变状态与WHO病理分级、临床影像学特征（强化方式）有关。
2.基于T1WI-CE、FLAIR影像组学纹理特征参数对IDH1基因突变型与野生型胶质瘤组间鉴别有一定价值。
3.基于T1WI-CE、FLAIR影像组学预测模型鉴别IDH1突变型与野生型胶质瘤的诊断效能均优于对应序列单一或联合纹理特征;并且T1WI-CE预测模型(AUC=0.926)鉴别IDH1突变型与野生型胶质瘤的诊断效能显著优于FLAIR预测模型(AUC=0.801)。
方法：本研究共纳入84例经手术后病理证实为胶质瘤的患者，并根据其基因检测结果分为IDH1突变组(33例)与IDH1野生组(51例)，所有患者术前均行磁共振对比增强T1WI(contrast enhanced T1-weighted imaging,T1WI-CE)、液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)序列扫描。我们将肿瘤实质区域确定为本次研究的感兴趣区(region of interest，ROI)，并利用计算机软件在T1WI-CE、FLAIR序列图像上勾画出胶质瘤连续层面的感兴趣区，选择计算六种纹理特征（包括直方图参数、灰度共生矩阵、灰度游离矩阵等），共提取出396个影像组学特征。数据预处理后，使用最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator，LASSO)方法进行特征降维、筛选，将保留下的纹理参数首先进行正态分布单样本K-S检验，符合正态分布的数据使用独立样本t检验比较两组胶质瘤间影像组学参数差异，否则采用Mann-Whitney U检验进行比较，P＜0.05表示差异具有统计学意义，筛选出有差异的纹理参数，再通过受试者工作特征曲线(receiver operative characteristics curve，ROC)的曲线下面积(area under curve，AUC)来评价有差异的纹理参数在IDH1突变组与野生组胶质瘤鉴别诊断中的效能;其次，将降维筛选出的纹理参数进行线性组合计算影像组学分数Rad-score，并通过逻辑回归(logistic regression)方法建立影像组学模型以鉴别IDH1突变型与野生型胶质瘤，ROC曲线和曲线下面积用来评价模型的鉴别诊断效能。两组患者的性别、发病部位、是否伴发癫痫、WHO分级等计量资料采用卡方检验进行组间差异分析;两组患者间年龄则采用t检验进行组间差异分析。P＜0.05表示差异具有统计学意义。
结果：IDH1野生组胶质瘤较IDH1突变组胶质瘤WHO分级更高（P=0.017)，更易出现环形强化(P=0.001)。每个MRI序列中各提取出396个影像组学纹理参数，经Lasso特征降维后，从T1WI增强序列中筛选出5个纹理特征，组间差异结果显示5个纹理特征在两组胶质瘤间均存在显著差异(P＜0.05)，其中LowGreyLevelRunEmphasis_angle90_offset1在鉴别两组胶质瘤中效能最高（AUC=0.829），纹理参数联合分析结果显示GLCMEntropy_AllDirection_offset1_SD+LowGreyLevelRunEmphasis_angle90_offset1+uniformity(AUC=0.856)组间鉴别诊断效能最佳;FLAIR序列中筛选出3个纹理特征，组间差异结果显示3个纹理特征在两组胶质瘤间均存在显著差异(P＜0.01)，其中Correlation_angle0_offset1在鉴别两组胶质瘤中效能最高(AUC=0.757)，纹理参数联合分析结果显示ShortRunHighGreyLevelEmphasis_AllDirection_offset4_SD+kurtosis+Correlation_angle0_offset1(AUC=0.763)组间鉴别诊断效能最佳。结合两个序列影像组学参数分别建立logistic回归模型，结果显示T1WI增强预测模型在两组患者间的鉴别诊断效能良好，AUC为0.926，敏感度为88.2％，特异度为81.8％;FLAIR预测模型在两组胶质瘤间的鉴别诊断效能中等，AUC为0.801，敏感度为82.4％,特异度57.6％。
结论：1.胶质瘤IDH1基因突变状态与WHO病理分级、临床影像学特征（强化方式）有关。
2.基于T1WI-CE、FLAIR影像组学纹理特征参数对IDH1基因突变型与野生型胶质瘤组间鉴别有一定价值。
3.基于T1WI-CE、FLAIR影像组学预测模型鉴别IDH1突变型与野生型胶质瘤的诊断效能均优于对应序列单一或联合纹理特征;并且T1WI-CE预测模型(AUC=0.926)鉴别IDH1突变型与野生型胶质瘤的诊断效能显著优于FLAIR预测模型(AUC=0.801)。