基于PSO-SVM模型的多区域多参数MRI脑胶质瘤MGMT分类
2021-06-29石钰阳何奕安利智田
科学技术创新 2021年17期
石钰阳何 平* 刘 奕安利智田 宇
(1、河北工业大学人工智能与数据科学学院,天津300401 2、天津医科大学研究生院,天津300203)
脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统肿瘤,WHO将其分为I~IV级,高级别胶质瘤术后复发率和病死率极高,严重威胁人们的身心健康[1]。烷化剂是恶性胶质瘤常用的化疗药物之一,但是一些患者出现较高的耐药性,使得临床治疗效果不佳[2]。近年来研究表明,烷化剂耐药的主要原因是由于DNA修复蛋白O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)的存在。故2016年WHO做出更新,将MGMT启动子甲基化增加为胶质瘤预后的独立预测指标,自此对MGMT启动子甲基化的测定被提到了前所未有的高度[3]。
MGMT启动子甲基化作为脑胶质瘤中重要的分子生物学标记,已逐渐在临床病理学诊断中展开应用,然而医学上常用的病理免疫组化检测MGMT启动子的甲基化状态并不完全可靠[4]。
放射组学将宏观的影像量化,并客观的预测微观分子表达,以期于术前给予临床及病理指导。多项研究探讨了利用纹理特征预测MGMT甲基化状态的有效性[5],但这些特征可能不能完全表征图像,从而限制了模型的潜力。近年来的研究通过分析多区域特征来探索肿瘤的微环境,证明了多区域图像分析对肿瘤的诊断及预后治疗有重要临床意义[6-7]。
多项研究证明将量化的MRI放射组学特征与机器学习方法相结合[8-9],建立模型可以用于临床诊断。支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为一种监督学习的分类方法,在解决高维非线性,以及小样本数据分类问题中具有很大优势,并且已成功应用在基因识别和癌症肿瘤诊断方面[10]。……
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