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磁共振成像  2024年7月第15卷第7期  Chin J Magn Reson Imaging, Jul, 2024, Vol. 15, No. 7  技术研究||Technical Article


              指数上表现出较好的可复测性,综合对比其他类型
              影像组学特征在所有滤波方式下的平均优秀率,在
              GMV、CC、CSA 三种形态指数上分别比其他类型特
              征优秀率平均高出 9.91%、8.63% 与 7.75%。即便对
              于 CT,GLRLM 优秀率也比平均水平高 2.94%(平均
              水平为 34.64%,表 1)。从总体而言,除了基于 CT 的
              提取,各种类型影像组学特征的复测信度在另三种
              形态指数提取上表现的差异不具有统计学意义
             (P>0.05)。
                  从图像变换方式来看,原始图像和梯度变换图像
              所产生的特征对影像组学特征可复测性的贡献较高,
              分别比平均水平高出 24.44% 和 14.33%(综合四种形
              态学指标,影像组学特征的总体优秀率为 37.98%)。
              而对原始图像作指数变换所提取的影像组学特征则
                                                                    图 5 不同脑区的影像组学特征在 ICC 评估中的表现。其中第 1 区与
              普遍不具有可复测性。各形态指数下不同类型影像                                第 5 区为空区,标记为灰色(无效区)与蓝色(0 值区),因此有效脑区总
              组学特征的ICC优秀率如图4、表2所示。                                  数为 68 个。图中有效脑区的色度值由浅到深反映该区 ICC 均值水平。
                                                                    ICC:组内相关系数;CT:皮层厚度;GMV:灰质体积;CC:平均曲率;
                                                                    CSA:皮层表面积。
                  表2  不同类型影像组学特征在不同形态指数下的                           Fig. 5  Performance  of  radiomics  features  of  different  brain  regions  in
                                 ICC优秀率                             ICC  assessment.  Area  1  and  area  5  are  empty  areas,  marked  as  gray
                Tab. 2  ICC excellent rate of different types of radiomics   (invalid area) and blue (0 value area), so the total number of valid brain
                     features under different morphological indices  areas is 68. The chromaticity value of the brain area in the figure depends
                                                                    on the ICC mean of the area. ICC: intra-class correlation coefficient; CT:
               影像组学特征类型       皮层厚度    灰质体积    平均曲率 皮层表面积            cortical  thickness;  GMV:  gray  matter  volume;  CC:  cortical  mean
               一阶特征             43.94  45.55   29.58   39.93        curvature; CSA: cortical surface area.
               灰度共生矩阵           41.54  47.69   33.80   40.64
               灰度游程矩阵           36.03  54.76   34.75   47.81               表3  多动症症状指标预测中的异常脑区
               相邻灰度差矩阵          24.39  47.71   23.92   46.56         Tab. 3  Abnormal brain regions in the prediction of ADHD
               灰度相关矩阵           21.09  34.65   12.62   30.41                       symptom indicators
               灰度大小区域矩阵         31.53  48.66   30.70   42.73        脑区         症状指数      特征选择    形态指数    r值   P值
                注:表中数据为百分数,单位为%。ICC为组内相关系数。                         左脑海马旁回       过动     相关系数法      CSA   −0.38  0.01
                                                                                         SVM-RFE   CSA   −0.37  0.02
              2.1.3 不同脑区间的复测信度差异                                    左脑海马旁回     注意力缺陷    相关系数法      CT    −0.33  0.03
                  对单独脑区而言,右脑提取的影像组学特征与                                                   SVM-RFE   CSA   −0.52  0.01
                                                                                                    —
                                                                                                               —
              左脑上提取的影像组学特征在可复测性上的表现比较                               左脑额上回        过动     相关系数法      CT     —   0.04
                                                                                         SVM-RFE
                                                                                                          0.36
              平衡。对于全部四种形态指数,它们在基于左脑第                                                    相关系数法      CT     0.35  0.03
                                                                    左脑额上回      注意力缺陷
              7 区(l_entorhinal,左 脑 内 嗅 皮 层 )、左 脑 第 34 区                                  SVM-RFE   CT     0.44  0.03
                                                                                        相关系数法       —     —    —
             (l_temporalpole,左脑颞极)、右脑第7区(r_entorhinal,              左脑颞上回        过动      SVM-RFE   CT     0.35  0.02
              右脑内嗅皮层)、右脑第 33 区(r_frontalpole,右脑额                                        相关系数法      CT     0.35  0.05
                                                                    左脑颞上回      注意力缺陷
              极)、右脑第 34 区(r_temporalpole,右脑颞极)提取的                                        SVM-RFE   CT     0.41  0.02
              特 征 所 具 有 复 测 性 相 较 于 其 他 区 显 著 降 低(P<                 注:ADHD为多动症;CSA为皮层表面积;CT为皮层厚度。













              图 4 不同类型影像组学特征在 ICC 评估中的表现。图中 x 轴分别代表原始图像经过的 10 类滤波器。ICC 优秀的评估标准为 ICC>0.75。4A:基于 CT 的影
              像组学特征提取;4B:基于 GMV的影像组学特征提取;4C:基于 CC的影像组学特征提取;4D:于 CSA的影像组学特征提取。ICC:组内相关系数;CT:皮层厚
              度;GMV:灰质体积;CC:平均曲率;CSA:皮层表面积;GLCM:灰度共生矩阵特征;GLRLM:灰度游程矩阵特征;GLSZM:灰度大小区域矩阵特征;NGTDM:
              相邻灰度差矩阵特征;GLDM:灰度相关矩阵特征。
              Fig. 4 Performance of different types of radiomics features in ICC assessment. In the figure, the x-axis represents the 10 types of filters that the original image
              passes through. The excellent ICC evaluation standard is ICC>0.75. 4A: Radiomics feature extraction based on CT; 4B: Radiomics feature extraction based on
              GMV;  4C:  Radiomics  feature  extraction  based  on  CC;  4D:  Radiomics  feature  extraction  based  on  CSA.  ICC:  intra-class  correlation  coefficient;  CT:  cortical
              thickness; GMV: gray matter volume; CC: cortical mean curvature; CSA: cortical surface area; GLCM: gray level co-occurrence matrix; GLRLM: gray level run
              length matrix; GLSZM: gray level size zone matrix; NGTDM: neighbouring gray tone difference matrix; GLDM: gray level dependence matrix.

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