CT瘤周影像組學(xué)在腫瘤診療中的研究進(jìn)展＊

吳佩琪 毛小明 馬 捷 劉于寶

1.南方科技大學(xué)鹽田醫(yī)院(深圳市鹽田區(qū)人民醫(yī)院)放射科 (廣東 深圳 518081)

2.南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院放射科 (廣東 深圳 510086)

3.深圳市人民醫(yī)院(暨南大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，南方科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院)放射科 (廣東 深圳 518020)

近年來(lái)惡性腫瘤在全球的發(fā)病率持續(xù)增長(zhǎng)[1]，負(fù)擔(dān)不斷增加[2]。近年來(lái)的研究證實(shí)，影像組學(xué)是腫瘤診斷和預(yù)后預(yù)測(cè)的有效工具[3]。研究發(fā)現(xiàn)，影像組學(xué)作為一種可深入挖掘腫瘤定量影像生物標(biāo)志物(biomaker)的手段[4]，已廣泛應(yīng)用于不同的腫瘤研究[5]，對(duì)腫瘤患者的危險(xiǎn)分層[6]和腫瘤患者的個(gè)性化診療[7]具有良好的促進(jìn)作用。研究發(fā)現(xiàn)，包含了腫瘤細(xì)胞及其周圍免疫細(xì)胞的腫瘤微環(huán)境在腫瘤的進(jìn)展中扮演著重要作用[8]，腫瘤微環(huán)境中的各種細(xì)胞通過(guò)相互作用和影響，促使腫瘤免疫逃逸，進(jìn)而引起腫瘤進(jìn)展、腫瘤轉(zhuǎn)移[9]。研究發(fā)現(xiàn)，雖然有的腫瘤患者具有相同的臨床分期，但預(yù)后卻大不相同，一方面可能是因?yàn)槟[瘤內(nèi)部異質(zhì)性所致，另一方面的原因可能是不同患者的腫瘤周圍所處的腫瘤微環(huán)境不同所致[10]。超聲、計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography,CT)、核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)等醫(yī)學(xué)圖像含有完整的腫瘤及周圍組織結(jié)構(gòu)相關(guān)信息，在反映腫瘤免疫微環(huán)境信息方面可能具有很大的價(jià)值[11]。有研究分析了腫瘤原發(fā)灶向外擴(kuò)張3mm范圍的瘤周影像紋理特征，發(fā)現(xiàn)其與瘤周浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞密度之間存在著顯著相關(guān)的關(guān)系[12]，提示在基于原發(fā)灶的瘤內(nèi)影像組學(xué)研究中進(jìn)一步納入瘤周影像組學(xué)特征，可能有助于補(bǔ)充腫瘤微環(huán)境信息。目前臨床常用的醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)均有其適用的相應(yīng)腫瘤，如肺癌主要采用CT檢查，而腦腫瘤則主要采用MRI檢查。目前僅有極少數(shù)基于X線[13]、超聲[14]或正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission computed tomography，PET)[15]的瘤周影像組學(xué)研究，絕大部分瘤周影像組學(xué)研究集中在CT和MRI影像上。CT是臨床常用的影像學(xué)檢查手段，目前基于CT影像的瘤周影像組學(xué)研究主要應(yīng)用于肺癌、肝細(xì)胞癌，少數(shù)應(yīng)用于其他腫瘤，如腎癌、胃癌、直腸癌、乳腺癌等。本文就CT瘤周影像組學(xué)在腫瘤診療中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望進(jìn)行綜述。

1 肺 癌

據(jù)美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)估計(jì)，肺癌將成為2022年美國(guó)癌癥患者死亡的第一病因[1]，肺癌的早期診斷具有重要意義。在肺癌早期診斷方面，Wu等[16]研究提取了206例肺結(jié)節(jié)患者的CT瘤內(nèi)和瘤周(5、10和15mm)影像組學(xué)特征進(jìn)行肺結(jié)節(jié)良惡性分類預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基于瘤內(nèi)影像組學(xué)特征的模型對(duì)CT上小于2cm的實(shí)性肺結(jié)節(jié)的良惡性鑒別具有最佳的預(yù)測(cè)能力，隨著瘤周范圍的擴(kuò)大，基于瘤周影像組學(xué)特征的模型其預(yù)測(cè)性能逐漸下降，提示肺結(jié)節(jié)瘤周影像組學(xué)特征并沒(méi)有提高肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別診斷模型的有效性，該研究的不足是未研究聯(lián)合瘤內(nèi)和瘤周影像組學(xué)在肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別方面的價(jià)值。Wu等[17]的另一項(xiàng)研究提取了121例CT影像上表現(xiàn)為磨玻璃結(jié)節(jié)的肺腺癌的瘤周2mm和5mm范圍的影像組學(xué)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基于2mm和5mm瘤周影像組學(xué)模型在區(qū)分浸潤(rùn)性腺癌與原位腺癌/微浸潤(rùn)性腺癌顯示出了良好的預(yù)測(cè)價(jià)值，驗(yàn)證集中AUC分別達(dá)0.888和0.804，但2個(gè)模型的AUC沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示肺腺癌的瘤周實(shí)質(zhì)可能包含有用的信息，但來(lái)自5 mm的腫瘤瘤周影像組學(xué)沒(méi)有為侵襲性預(yù)測(cè)提供額外的效率，該研究的不足是未比較基于瘤內(nèi)影像組學(xué)和瘤周影像組學(xué)在肺腺癌侵襲性預(yù)測(cè)中的價(jià)值。

在肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移評(píng)估方面，Wang等[18]的研究提取了366例臨床I期肺腺癌患者的CT瘤內(nèi)和瘤周(15mm)影像組學(xué)特征，結(jié)果顯示瘤內(nèi)和瘤周影像學(xué)特征在預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面均具有良好的效能，兩組間AUC無(wú)顯著差異。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合瘤內(nèi)和瘤周影像組學(xué)特征建立的模型在預(yù)測(cè)肺腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面預(yù)測(cè)性能進(jìn)一步提升。Das等[19]的研究則進(jìn)一步提取了163例臨床I期肺腺癌的增強(qiáng)CT上肺腺癌的瘤內(nèi)、瘤周(5mm)影像組學(xué)特征以及淋巴結(jié)影像組學(xué)特征，分別進(jìn)行淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)建模，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以上三種影像組學(xué)特征模型均顯示出良好的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)性能，將三者聯(lián)合共同建模并結(jié)合臨床參數(shù)信息，則可進(jìn)一步提高鑒別能力，外部驗(yàn)證集中AUC達(dá)0.79，提示表明多個(gè)來(lái)源的信息整合在構(gòu)建預(yù)測(cè)模型中的具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

肺癌的肺泡間轉(zhuǎn)移(spread through air spaces，STAS)是指在肺癌主病灶之外的周圍肺泡腔內(nèi)存在腫瘤細(xì)胞，屬于肺癌除外淋巴轉(zhuǎn)移、血液轉(zhuǎn)移和局部直接轉(zhuǎn)移之后的第4種轉(zhuǎn)移方式，由于STAS可顯著增加早期肺癌術(shù)后的復(fù)發(fā)率，因此備受關(guān)注[20]。Liao等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合瘤內(nèi)影像組學(xué)和瘤周(15mm)影像組學(xué)的聯(lián)合模型在臨床I期肺腺癌的STAS狀態(tài)預(yù)測(cè)方面具有最佳的鑒別性能，驗(yàn)證集中AUC達(dá)0.870，提示腫瘤周圍的特征與STAS狀態(tài)密切相關(guān)。Zhou等[22]研究則發(fā)現(xiàn)瘤內(nèi)影像組學(xué)模型和瘤周(5、10和15mm)影像組學(xué)模型均可較好的預(yù)測(cè)STAS狀態(tài)，但瘤周影像組學(xué)模型的擬合度較差，總體而言，瘤內(nèi)影像組學(xué)模型對(duì)STAS的鑒別能力優(yōu)于瘤周影像組學(xué)模型。以上研究表明，瘤周影像組學(xué)在預(yù)測(cè)STAS方面具有潛在價(jià)值，可為肺腺癌患者的手術(shù)方法提供指導(dǎo)，但仍需進(jìn)一步研究。

在肺癌的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)方面，Dou等[23]提取了200例局部晚期非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者的CT圖像上的瘤周(距腫瘤邊緣向外擴(kuò)張3mm)影像組學(xué)特征，分析后發(fā)現(xiàn)瘤周影像組學(xué)特征中有6個(gè)特征是與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移具有顯著相關(guān)性的，提示瘤周影像組學(xué)特征可以提供額外的有價(jià)值的信息，用于患者的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)分層。

在肺癌治療效果預(yù)測(cè)方面，Khorrami等[24]提取了125例接受化療的NSCLC患者的平掃CT上的瘤內(nèi)和瘤周(腫瘤邊緣向外擴(kuò)張15mm)影像組學(xué)特征，結(jié)果顯示，瘤內(nèi)和瘤周影像組學(xué)聯(lián)合特征模型對(duì)化療反應(yīng)預(yù)測(cè)具有較好的性能，驗(yàn)證集中AUC為0.77。Khorrami等[25]的另一項(xiàng)研究納入了90名在手術(shù)切除前接受了化放療的III期NSCLC患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了13個(gè)穩(wěn)定且具有預(yù)測(cè)主要病理反應(yīng)的瘤內(nèi)和瘤周影像組學(xué)特征。Jain等[26]的研究納入了153名接受過(guò)化療的小細(xì)胞肺癌患者，從治療前CT圖像上提取了瘤內(nèi)和瘤周影像組學(xué)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者的聯(lián)合模型既可以預(yù)測(cè)總生存期(overall survival，OS)，也可以預(yù)測(cè)患者對(duì)化療的反應(yīng)。

在肺癌預(yù)后預(yù)測(cè)方面，Liu等[27]的研究提取了334名臨床I期肺腺癌患者的CT瘤內(nèi)和瘤周(0～+3mm、-3～+3mm、0～+6mm)影像組學(xué)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與其他模型相比，基于(0～+6mm)的瘤周影像組學(xué)模型在臨床I期肺腺癌的預(yù)后預(yù)測(cè)方面具有最佳的準(zhǔn)確性。Vaidya等[28]的研究發(fā)現(xiàn)，他們建立的包含了3個(gè)瘤內(nèi)、10個(gè)瘤周CT影像組學(xué)特征的影像組學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型與早期非小細(xì)胞肺癌 (ES-NSCLC)患者的無(wú)病生存期(disease-free survival,DFS)顯著相關(guān)，并可根據(jù)該模型進(jìn)一步將患者分為三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)組，其中高風(fēng)險(xiǎn)組患者接受手術(shù)后輔助化療的無(wú)病生存期顯著的高于僅接受單純手術(shù)患者。Akinci等[29]提取了124例接受手術(shù)治療的IA-IIB期NSCLC患者的CT圖像上的瘤內(nèi)和瘤周(腫瘤邊緣向外擴(kuò)張20mm)影像組學(xué)特征，結(jié)果顯示，瘤內(nèi)瘤周聯(lián)合影像組學(xué)預(yù)測(cè)模型對(duì)個(gè)體化復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)具有較高的價(jià)值，優(yōu)于單獨(dú)的TNM分期系統(tǒng)。

2 肝細(xì)胞癌

在肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)生物學(xué)特性預(yù)測(cè)方面，張婉麗等[30]提取了111例肝細(xì)胞癌患者的不同期相的增強(qiáng)CT上瘤內(nèi)和瘤周(腫瘤邊緣向外擴(kuò)張2、4、6、8、10、12和14mm范圍)影像組學(xué)特征，并進(jìn)行不同組合的微血管侵犯預(yù)測(cè)模型融合構(gòu)建，結(jié)果顯示，從門靜脈期圖像中提取的瘤內(nèi)影像組學(xué)特征聯(lián)合12mm的建立的預(yù)測(cè)模型明顯優(yōu)于其余VOI區(qū)域與其余三個(gè)DCECT期相特征建立的模型。提示結(jié)合瘤內(nèi)和瘤周CT影像組學(xué)特征的融合模型是一種有望在術(shù)前無(wú)創(chuàng)性預(yù)測(cè)肝細(xì)胞癌微血管侵犯狀態(tài)的有效、可靠工具。曾鳳霞等[31]對(duì)200例HCC術(shù)前CT圖像進(jìn)行了影像組學(xué)研究，其中瘤周影像組學(xué)特征的瘤周范圍根據(jù)腫瘤原發(fā)灶大小的倍數(shù)決定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在預(yù)測(cè)HCC組織學(xué)分化方面，2D最優(yōu)瘤周組學(xué)模型為瘤周1.2-1.3倍區(qū)域(寬度大約為0.7mm～18mm)提取的影像組學(xué)特征建立的模型(AUC達(dá)0.80)。作者還進(jìn)一步進(jìn)行Ki-67表達(dá)水平的預(yù)測(cè)建模，結(jié)果顯示，納入了瘤周組學(xué)組學(xué)特征的聯(lián)合模型預(yù)測(cè)性能進(jìn)一步提高，較單獨(dú)的瘤內(nèi)組學(xué)模型或臨床模型更優(yōu)，提示瘤周影像組學(xué)特征可用于預(yù)測(cè)肝細(xì)胞癌Ki-67表達(dá)水平。該研究與其它研究的不同之處是，腫瘤周圍的瘤周區(qū)域是隨腫瘤原發(fā)灶的大小變化而變化的，并非某一固定值。

在肝細(xì)胞癌療效評(píng)估方面，Yuan等[32]的研究提取CT圖像上瘤內(nèi)和瘤周(10mm)區(qū)域的影像組學(xué)特征，并構(gòu)建了影像組學(xué)列線圖來(lái)預(yù)測(cè)PD-1抑制劑用于HCC患者的治療效果，校準(zhǔn)曲線和決策曲線分析證實(shí)該列線圖具有良好的一致性和臨床實(shí)用性。Liao等[33]的研究則發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈期CT增強(qiáng)圖像上的瘤周(腫瘤邊緣向外擴(kuò)張10mm)影像組學(xué)特征建立的預(yù)測(cè)模型對(duì)預(yù)測(cè)HCC的PI3K信號(hào)通路的體細(xì)胞突變具有最好的預(yù)測(cè)效能，優(yōu)于瘤內(nèi)影像組學(xué)和其他范圍(5mm、20mm)的瘤周影像組學(xué)模型，但聯(lián)合瘤內(nèi)影像組學(xué)特征或經(jīng)驗(yàn)特征沒(méi)有進(jìn)一步改善模型的預(yù)測(cè)性能。提示基于CT的瘤周影像組學(xué)特征具有表征HCC中PI3K信號(hào)通路改變的潛在價(jià)值，并有助于確定索拉非尼治療的潛在候選者。Meng等[34]對(duì)162例接受經(jīng)動(dòng)脈化療栓塞(transarterial chemoembolization,TACE)的HCC患者的CT增強(qiáng)圖像進(jìn)行了瘤內(nèi)和瘤周(腫瘤邊緣向外擴(kuò)張10mm)影像組學(xué)特征提取，結(jié)果顯示瘤內(nèi)瘤周影像組學(xué)+臨床聯(lián)合模型對(duì)患者的療效預(yù)測(cè)的表現(xiàn)最佳。然而，Chen等[35]的研究提出了相反的結(jié)果，他們的回顧性研究納入了595例中期HCC患者，采用CT瘤內(nèi)和瘤周(腫瘤邊緣向外擴(kuò)張10mm)影像組學(xué)特征對(duì)患者的首次TACE治療反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)建模，結(jié)果發(fā)現(xiàn)最終建立的預(yù)測(cè)模型中未包含瘤周影像組學(xué)特征，僅包含了部分瘤內(nèi)影像組學(xué)特征和其他幾個(gè)臨床病理預(yù)測(cè)因子。以上研究表明，瘤周影像組學(xué)在預(yù)測(cè)TACE的療效方面的價(jià)值尚有待進(jìn)一步研究。

在肝細(xì)胞癌預(yù)后預(yù)測(cè)方面，Shan等[36]對(duì)156例原發(fā)性肝細(xì)胞癌(HCC)治療前的CT圖像中的瘤內(nèi)和腫瘤邊緣向外擴(kuò)張20mm的瘤周影像組學(xué)特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)瘤周影像組學(xué)特征模型與瘤內(nèi)影像組學(xué)特征模型和常規(guī)影像特征相比，在預(yù)測(cè)HCC治愈性治療后早期復(fù)發(fā)時(shí)的預(yù)測(cè)精度是最高的。

3 腎癌

在腎腫瘤的良惡性病變鑒別方面，Ma等[37]研究發(fā)現(xiàn)，基于CT增強(qiáng)圖像上的瘤內(nèi)和瘤周(腫瘤邊緣向外擴(kuò)張2mm)影像組學(xué)特征的聯(lián)合模型在區(qū)分乏脂型血管平滑肌脂肪瘤(fp-AML)和透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌(ccRCC)方面具有較高的預(yù)測(cè)性能，優(yōu)于單獨(dú)的瘤內(nèi)或瘤周影像組學(xué)特征模型。

在腎癌生物學(xué)特性預(yù)測(cè)方面，Ma等[38]對(duì)靜脈期CT圖像上瘤內(nèi)和瘤周(腫瘤向外擴(kuò)張2mm、5mm、10mm范圍)影像組學(xué)特征進(jìn)行分析，最終發(fā)現(xiàn)，瘤內(nèi)+2mm瘤周影像組學(xué)聯(lián)合模型在預(yù)測(cè)ccRCC分級(jí)方面具有最高的診斷性能。Luo等[39]的研究則平掃期、皮質(zhì)期、髓質(zhì)期、分泌期等4種期相的CT影像上進(jìn)行影像組學(xué)特征提取，分別提取了瘤內(nèi)和腫瘤邊緣向外擴(kuò)張2mm、4mm、6mm范圍的瘤周影像組學(xué)特征，分析結(jié)果顯示，平掃期和分泌期CT圖像上提取的瘤內(nèi)+4mm瘤周影像組學(xué)特征在區(qū)分高核級(jí)和低核級(jí)ccRCC方面優(yōu)于其他單相/組合相，并且與紋理特征相比，形狀特征和一階統(tǒng)計(jì)特征顯示出了更為優(yōu)越的判別能力。Zhou等[40]提取了203例腎透明細(xì)胞癌(ccRCC)患者的瘤內(nèi)和瘤周(-5mm～5mm)CT影像組學(xué)特征，結(jié)果顯示，基于瘤周CT影像組學(xué)的模型在預(yù)測(cè)ccRCC惡性程度方面表現(xiàn)出最好的性能(驗(yàn)證集中AUC達(dá)0.848)，優(yōu)于瘤內(nèi)影像組學(xué)特征預(yù)測(cè)模型，提示基于瘤周CT影像組學(xué)特征的預(yù)測(cè)模型可能作為術(shù)前預(yù)測(cè)ccRCC惡性程度的非侵入性工具。

4 胃癌

Wang等[41]提取了539例胃癌患者靜脈期CT圖像上瘤內(nèi)和瘤周(-2像素～+2像素)影像組學(xué)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，瘤內(nèi)瘤周聯(lián)合影像組學(xué)特征預(yù)測(cè)模型在術(shù)前預(yù)測(cè)胃癌Lauren分型方面具有良好的效能(驗(yàn)證集中AUC為0.714)，進(jìn)一步聯(lián)合臨床特征建立影像組學(xué)列線圖，可進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)的靈敏度，以更好的識(shí)別彌漫型胃癌患者，提示結(jié)合瘤內(nèi)和瘤周影像組學(xué)特征、臨床特征的影像組學(xué)列線圖在區(qū)分Lauren彌漫型和腸型方面具有很大的潛力，可輔助制定合理的臨床治療策略。Li等[42]對(duì)739例臨床Ⅱ/Ⅲ期胃癌的術(shù)前門靜脈期CT提取了腫瘤原發(fā)灶和瘤周區(qū)域(腫瘤邊緣-1mm～2mm范圍)的影像組學(xué)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由26個(gè)瘤內(nèi)和瘤周影像組學(xué)特征構(gòu)成的影像組學(xué)特征集與DFS顯著相關(guān)，并且，與TNM分期和單一的放射組學(xué)特征活臨床病理因素相比，瘤內(nèi)瘤周影像組學(xué)共同構(gòu)成的特征集具有更高準(zhǔn)確性，提示瘤內(nèi)瘤周影像組學(xué)在術(shù)前無(wú)創(chuàng)預(yù)測(cè)可從化療中受益的Ⅱ期和Ⅲ期胃癌患者方面具有一定價(jià)值。Jiang等[43]對(duì)1778名胃癌患者的研究也得到了類似的結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)由13個(gè)特征組成的瘤內(nèi)瘤周影像組學(xué)特征集，與DFS和總生存期具有顯著相關(guān)性，是獨(dú)立的預(yù)后預(yù)測(cè)因子；并且研究還顯示，具有高瘤內(nèi)瘤周影像組學(xué)特征評(píng)分的胃癌患者較評(píng)分低者更有可能從化療中獲益。以上研究提示，聯(lián)合瘤內(nèi)和瘤周CT影像組學(xué)的預(yù)測(cè)模型是評(píng)估胃癌免疫評(píng)分的可靠工具，在胃癌中具有預(yù)后意義，但仍需要更多的前瞻性研究以確認(rèn)其預(yù)測(cè)治療反應(yīng)和選擇將從化療中受益的患者的潛力。

5 直腸癌

Ge等[44]提取了169例直腸癌CT的腫瘤原發(fā)灶和瘤周區(qū)域的影像組學(xué)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，瘤周影像組學(xué)特征+病理特征聯(lián)合模型在預(yù)測(cè)淋巴血管侵犯(lymph vascular invasion，LVI)方面明顯優(yōu)于其他單一或組合模型，驗(yàn)證集中AUC達(dá)0.90，但該研究中作者并未指明瘤周范圍如何確定。Li等[45]的研究也得到了類似的結(jié)果，他們也發(fā)現(xiàn)門靜脈CT圖像上提取的瘤內(nèi)+瘤周影像組學(xué)特征模型在LVI預(yù)測(cè)方面預(yù)測(cè)性能較高，在內(nèi)部和外部驗(yàn)證中均取得了穩(wěn)健的結(jié)果(AUC分別為0.843和0.807)。Li等[46]的另一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)，基于CT的瘤內(nèi)+瘤周影像組學(xué)特征與臨床特征融合模型在預(yù)測(cè)直腸癌神經(jīng)周圍浸潤(rùn)方面具有良好的預(yù)測(cè)效能，提示瘤周影像組學(xué)可為直腸癌PNI狀態(tài)的術(shù)前無(wú)創(chuàng)、個(gè)體化評(píng)估提供輔助工具，幫助臨床醫(yī)生指導(dǎo)直腸癌患者的個(gè)體化治療。

6 乳腺癌

Qi等[47]的研究提取了324例乳腺癌患者CT瘤內(nèi)和瘤周(1mm)影像組學(xué)特征，并進(jìn)行新輔助化療后pCR預(yù)測(cè)模型構(gòu)建，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基于瘤周影像組學(xué)的預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)性能優(yōu)于基于瘤內(nèi)影像組學(xué)的預(yù)測(cè)模型。Huang等[48]對(duì)215例乳腺癌患者的治療前增強(qiáng)CT圖像上的瘤內(nèi)和瘤周區(qū)域(5mm)分別進(jìn)行影像組學(xué)特征提取，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，瘤內(nèi)結(jié)合瘤周影像組學(xué)特征的列線圖對(duì)乳腺癌新輔助化療后是否達(dá)到pCR具有良好預(yù)測(cè)效能，明顯優(yōu)于臨床病理模型，對(duì)不同分子分型的乳腺癌患者進(jìn)行亞組分析后發(fā)現(xiàn)，亞組內(nèi)基于瘤內(nèi)和瘤周影像組學(xué)特征的列線圖預(yù)測(cè)pCR的性能得到進(jìn)一步提高，提示基于CT的瘤周影像組學(xué)特征對(duì)乳腺癌新輔助治療中pCR的個(gè)性化預(yù)測(cè)具有一定價(jià)值，有助于臨床決策并改善患者預(yù)后。

7 總結(jié)與展望

綜合目前已有的研究來(lái)看，基于CT的瘤周影像組學(xué)在腫瘤良惡性鑒別[17,37]、腫瘤分類[41]、生物學(xué)特性預(yù)測(cè)[30]、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)[18-19]、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)[23]、療效預(yù)測(cè)[26,33]、預(yù)后預(yù)測(cè)[27,36]等方面已經(jīng)展現(xiàn)出其獨(dú)特的價(jià)值[49,50]。但不可否認(rèn)的是，相關(guān)研究也存在一些不足，一些共性問(wèn)題包括：一、不同研究機(jī)構(gòu)的研究中使用的CT設(shè)備不同、采集參數(shù)也存在差異，可能影響特征的可重復(fù)性、穩(wěn)定性；二、大多數(shù)瘤周影像組學(xué)研究屬于回顧性、單中心研究，所采用的樣本量大部分都偏小，需要進(jìn)一步增加樣本量、納入多中心數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)前瞻性研究對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證以增加可信度。此外，以上CT瘤周影像組學(xué)研究對(duì)瘤周范圍的取值不盡相同，有的以腫瘤邊緣向外擴(kuò)張固定的數(shù)值(如2mm、4mm等)確定瘤周范圍，有的則是以腫瘤為基礎(chǔ)向外擴(kuò)大一定的倍數(shù)(如1.2倍、1.4倍等)或像素(如2像素等)后減去瘤內(nèi)范圍來(lái)確定瘤周區(qū)域，選定的瘤周區(qū)域不同，則蘊(yùn)含的腫瘤周圍組織也不同，選取的范圍過(guò)小，可能無(wú)法完全反映腫瘤微環(huán)境信息，選取的范圍過(guò)大，可能納入過(guò)多的正常乳腺組織，導(dǎo)致預(yù)測(cè)模型的效能降低，目前的研究尚不能解答在CT圖像上腫瘤邊緣外擴(kuò)向外多大范圍能較好的代表腫瘤瘤周微環(huán)境信息并可借此建立更為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)模型以輔助腫瘤患者的個(gè)體化診療。

總體而言，在基于原發(fā)灶提取的瘤內(nèi)影像組學(xué)中加入瘤周影像組學(xué)特征，可補(bǔ)充提供腫瘤的瘤周微環(huán)境信息，可能進(jìn)一步提高影像組學(xué)在腫瘤研究中的應(yīng)用價(jià)值，有望為腫瘤個(gè)體化精準(zhǔn)診療提供更好的輔助工具。瘤周影像組學(xué)是影像組學(xué)持續(xù)發(fā)展帶來(lái)的趨勢(shì)，也是一個(gè)重要的發(fā)展方向，基于CT的瘤周影像組學(xué)有望成為未來(lái)腫瘤研究的熱點(diǎn)之一。