采用放射组学标记预测儿童髓母细胞瘤的PFS和放疗效果

北京天坛医院神经外科的田永吉等研发并验证与儿童髓母细胞瘤无进展生存期和放射治疗获益相关的放射组学标记，结果发表在2022年4月的《Child's Nervous System》在线。

——摘自文章章节

【Ref: Liu ZM, et al. Childs Nerv Syst. 2022 Jun;38(6):1085-1094. doi: 10.1007/s00381-022-05507-6. Epub 2022 Apr 8.】

研究背景

髓母细胞瘤是小儿常见的恶性脑肿瘤，占儿童中枢神经系统肿瘤的20%-25%。近年来，髓母细胞瘤患儿的生存率有所提高，但预后仍较差。髓母细胞瘤风险分层有助于个性化治疗。髓母细胞瘤分子遗传学分类法常作为其风险分层的依据；有研究认为，基于MRI-T1加权增强（CE-T1w）成像的放射组学分析与髓母细胞瘤分型和预后相关，有望成为预后判断的无创生物标志物。北京天坛医院神经外科的田永吉等研发并验证与儿童髓母细胞瘤无进展生存期（PFS）和放射治疗获益相关的放射组学标记，结果发表在2022年4月的《Child's Nervous System》在线。

研究方法

该研究回顾性分析两家医院的253例髓母细胞瘤患儿的临床资料。在MRI-T1加权和增强T1加权（CE-T1w）上，共提取肿瘤区域的1294个影像学图像。选择影像学特征和机器学习建模，建立放射组学标记，预测训练队列的PFS。此外，将临床参数对预后的影响纳入预后判断之中。使用一致性指数（concordance indices）（值为0.5表示无法预测，值为1表示预测准确）来衡量比较这些模型的预后性能。

研究结果

训练队列和验证队列1和2中的患儿临床特征见表1。

用于预测PFS的放射组学标记在训练队列和验证队列1和2上的一致性指数分别为0.711、0.707和0.717（图1）。

图1. Kaplan-Meier生存分析和预测1年、2年PFS的放射组学特征。训练队列（a）、验证队列1（b）、2（c）中PFS的Kaplan-Meier生存分析。训练队列（d）、验证队列1（e）、2（f）中OS的Kaplan-Meier生存分析。

整合放射组学标记、年龄和转移情况的放射组学列线图的性能优于仅结合临床病理因素的列线图（C-指数在验证队列1和2分别为0.723比0.665和0.722比0.677），并通过良好的校准和决策曲线分析进行验证（图2）。

图2. 放射组学列线图。a. 通过结合放射组学标记、患者年龄和诊断时的转移情况建立列线图。b. 校准曲线评估列线图预测概率与实际PFS概率在训练队列上的一致性。越接近对角线表示预测越好。c. 放射组学和临床病理列线图的决策曲线分析。y轴代表净收益。

进一步分析表明，放射组学标记值较低的患儿在术后放疗的效果较好（p＜0.001）（图3）。

图3. 术后放疗患儿及放疗获益的Kaplan-Meier分析。a. 训练队列；b. 验证队列1；c. 验证队列2；d. 整个队列。

研究结论

该研究结果表明，放射组学特征和列线图在预测儿童髓母细胞瘤PFS的性能良好，可以将术后放疗的患儿分为临床预后差异显著的高、低风险组。

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