中科院自動(dòng)化研究所、中科院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室田捷研究員團(tuán)隊(duì),與北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院季加孚院長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)、鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院高劍波院長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)、鎮(zhèn)江市第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科單秀紅主任團(tuán)隊(duì)和云南省腫瘤醫(yī)院放射科團(tuán)隊(duì),開展了基于CT影像組學(xué)的胃癌隱匿性腹膜轉(zhuǎn)移的多中心、回顧性臨床研究,取得了診斷效果的顯著突破,相關(guān)研究工作發(fā)表于臨床腫瘤權(quán)威期刊Annals of Oncology, 2019, DOI:10.1093/annonc/mdz001。 胃癌是我國(guó)的高發(fā)癌種,全球約有一半的胃癌新發(fā)和死亡病例集中在我國(guó),這給我國(guó)帶來(lái)了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。胃癌發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致胃癌患者死亡的主要原因之一,據(jù)統(tǒng)計(jì)胃癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移病例中的53%-66%為胃癌鄰近的腹膜轉(zhuǎn)移,存在腹膜轉(zhuǎn)移的胃癌患者屬于不可根治的范疇,手術(shù)已經(jīng)無(wú)法延長(zhǎng)患者的生存期,美國(guó)NCCN指南、中國(guó)CSCO指南、歐洲ESMO指南都不推薦進(jìn)行手術(shù)治療,因此,術(shù)前準(zhǔn)確判斷腹膜轉(zhuǎn)移情況可有效輔助胃癌的治療決策和避免不必要的手術(shù)。目前CT影像是常見的診斷腹膜轉(zhuǎn)移的術(shù)前無(wú)創(chuàng)手段,影像科醫(yī)生通常通過(guò)CT上觀察到的大量腹水、明顯腹膜增厚、以及網(wǎng)膜餅征來(lái)判斷腹膜轉(zhuǎn)移,但臨床上存在很多隱匿性腹膜轉(zhuǎn)移的患者,其在術(shù)前CT診斷上觀察不到明顯的腹膜轉(zhuǎn)移征象,這些患者很容易被漏診,而產(chǎn)生錯(cuò)誤的治療決策,如在開腹手術(shù)過(guò)程中才發(fā)現(xiàn)腹膜轉(zhuǎn)移而不得不終止手術(shù),或手術(shù)后因腹膜轉(zhuǎn)移病灶復(fù)發(fā)而影響患者的預(yù)后。因此,早期診斷胃癌隱匿性的腹膜轉(zhuǎn)移具有重大的臨床價(jià)值。 針對(duì)這一挑戰(zhàn)性的臨床問(wèn)題,中科院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,將影像組學(xué)應(yīng)用于胃癌隱匿性腹膜轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)研究中,該研究基于胃癌原發(fā)灶和鄰近腹膜的定量CT影像組學(xué)特征,并結(jié)合術(shù)前的Lauren分型,有效預(yù)測(cè)了胃癌患者的隱匿性腹膜轉(zhuǎn)移。具體來(lái)說(shuō)該研究從北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院、鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院、鎮(zhèn)江市第一人民醫(yī)院和云南省腫瘤醫(yī)院等4家醫(yī)院收集554例術(shù)前CT診斷為腹膜轉(zhuǎn)移陰性的患者的影像和臨床數(shù)據(jù),其中122例經(jīng)腹腔鏡探查病理證實(shí)為腹膜轉(zhuǎn)移陽(yáng)性,這些患者通常為臨床漏診的病人,432例證實(shí)為腹膜轉(zhuǎn)移陰性。該研究基于患者靜脈期CT影像中胃癌最大層面的原發(fā)灶圖像和病灶鄰近的一塊腹膜圖像,提取266個(gè)定量影像組學(xué)特征,通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)2個(gè)原發(fā)灶影像特征和2個(gè)腹膜影像特征,以及1個(gè)臨床因素Lauren分型與腹膜轉(zhuǎn)移具有顯著性的相關(guān)性,將這些特征結(jié)合構(gòu)建一個(gè)影像組學(xué)預(yù)測(cè)模型(如圖1所示),在4家醫(yī)院的驗(yàn)證集上都取得了很好的預(yù)測(cè)效果,AUC均達(dá)到0.92以上,特別是針對(duì)CT漏診的隱匿性腹膜轉(zhuǎn)移患者,該模型有非常高的檢出率。 以往研究通常關(guān)注腹膜影像本身,而該研究發(fā)現(xiàn)胃癌的腹膜轉(zhuǎn)移與胃癌原發(fā)灶和腹膜兩者同時(shí)相關(guān),這從側(cè)面驗(yàn)證了腫瘤轉(zhuǎn)移經(jīng)典的‘土壤-種子學(xué)說(shuō)’(圖2所示),即腫瘤轉(zhuǎn)移不僅與腫瘤細(xì)胞本身(種子)相關(guān),還與轉(zhuǎn)移區(qū)域的微環(huán)境(土壤)相關(guān)。該研究還發(fā)現(xiàn)反映腹膜影像異質(zhì)性的特征具有較好的預(yù)測(cè)性能,這可能反映了早期腹膜轉(zhuǎn)移的一些細(xì)微的、不易被人眼發(fā)現(xiàn)的征象改變,而影像組學(xué)通過(guò)深入挖掘影像數(shù)據(jù),可以定量提取這些細(xì)微征象,輔助醫(yī)生診斷胃癌腹膜轉(zhuǎn)移。 

本文由中國(guó)科學(xué)院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員董迪(青促會(huì)會(huì)員)作為第一作者,唐磊(北京腫瘤醫(yī)院)、李子禹(北京腫瘤醫(yī)院)、方夢(mèng)捷博士生(分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)、高劍波(鄭大一附院)和單秀紅(鎮(zhèn)江第一醫(yī)院)為并列第一作者,田捷研究員和季加孚院長(zhǎng)(北京腫瘤醫(yī)院)為并列通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北京市科委項(xiàng)目、中科院青促會(huì)等項(xiàng)目的資金支持。 論文下載鏈接: https://academic.oup.com/annonc/advance-article/doi/10.1093/annonc/mdz001/5299442?searchresult=1 中科院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主頁(yè): www.3dmed.net
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