PET/CT癌周影像组学分析及其在头颈癌预后价值的研究

发布时间：2023-02-26 05:39

　　头颈癌致死率在世界范围内位居恶性肿瘤第七位,局部复发和远处转移是造成头颈癌患者治疗失败和死亡的主要原因之一。当前,PET/CT是头颈部恶性肿瘤诊断、分期及预后的重要影像学工具。依据患者治疗前的PET/CT图像实现对患者治疗后局部复发和远处转移风险的准确预测,对帮助医生针对患者制定个性化的治疗方案、提高患者生存率具有重要的临床意义。近年来,基于PET/CT的影像组学用于头颈癌患者预后预测已有初步研究。然而,现有影像组学研究大都集中于肿瘤内部区域,通过高通量的定量特征来刻画肿瘤内部异质性,构建预测模型。事实上,在临床研究中,癌周微环境对肿瘤发生、进展都有一定影响。鉴于此,本文假设PET/CT图像的癌周区域能为头颈癌患者的瘤内区域提供预后补充信息,研究了癌周特征在头颈癌患者局部复发和远处转移预后预测方面的作用。本文回顾性研究了从TCIA(the cancer imaging archive,TCIA)获取的、来自四个医学中心的297例头颈癌患者治疗前的PET/CT图像,针对上述两个临床问题,分别从PET和CT两个模态的肿瘤区域(记为Intra)和三组癌周区域(记为Peri-5、Peri-10...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外影像组学研究概况
        1.2.1 影像组学研究概况
        1.2.2 基于癌周微环境的影像组学研究概况
        1.2.3 PET/CT影像组学在头颈癌中的应用
    1.3 本文研究内容及组织结构
第二章 PET/CT数据处理与影像组学特征提取
    2.1 数据预处理
        2.1.1 图像转换
        2.1.2 图像后处理
        2.1.3 感兴趣区域分割
        2.1.4 重采样方法
        2.1.5 图像再分割
        2.1.6 量化算法
    2.2 特征提取
        2.2.1 常用纹理矩阵
        2.2.2 影像组学特征计算方式
        2.2.3 滤波特征
    2.3 多中心特征均衡化方法
    2.4 本章小结
第三章 特征选择与模型建立
    3.1 引言
    3.2 特征选择
        3.2.1 鲁棒性评估
        3.2.2 增益方程
    3.3 不平衡调整的集成逻辑回归模型
        3.3.1 逻辑回归模型
        3.3.2 不平衡调整策略
        3.3.3 模型训练
    3.4 模型评价指标与统计学分析
    3.5 本章小结
第四章 实验与讨论
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验数据
        4.1.2 病变分割与癌周区域定义
        4.1.3 特征提取
        4.1.4 特征选择
        4.1.5 模型建立与选择
    4.2 局部复发预测模型的实验结果
        4.2.1 模型选择及其训练性能比较
        4.2.2 模型的预测性能比较
        4.2.3 模型的预后性能比较
    4.3 远处转移预测模型的实验结果
        4.3.1 模型选择及其训练性能比较
        4.3.2 模型的预测性能比较
        4.3.3 模型的预后性能比较
    4.4 本文研究与早期研究的结果比较
    4.5 ComBat均衡化前后的结果比较
    4.6 实验结果分析
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
附录
攻读学位期间成果
致谢



本文编号：3749933