摘要

目的 基于XGBoost算法探究混合磨玻璃结节(mGGN)型肺腺癌浸润程度的关键影像学特征。方法 回顾性选取2020年1月—2023年1月南京市中医院心胸外科收治的mGGN型肺腺癌患者104名，收集患者的性别、年龄及影像学特征。按照肿瘤细胞有无基底膜浸润将患者分为腺体前驱期组(n=21)和浸润性病变期组(n=83)。对两位资深病理学专家判定mGGN型肺腺癌浸润程度的结果进行一致性检验。按照3∶7的比例将104例mGGN型肺腺癌患者分为训练集(n=31)和测试集(n=73)，其中训练集进行XGBoost算法，并构建暗箱模型，绘制ROC曲线以评价暗箱模型对测试集mGGN型肺腺癌浸润性病变期的预测价值，采用R包计算每个特征变量的SHAP值。结果 两位资深病理学专家诊断mGGN型肺腺癌浸润程度的组内相关系数(ICC)为0.97。腺体前驱期组与浸润性病变期组患者结节边缘影像学征象、结节长径、结节短径、结节长短径均值、结节实性部分长径比较，差异有统计学意义(P<0.05)。采用XGBoost算法在训练集构建暗箱模型，选择对数损失函数(Logloss)最小的暗箱模型参数，按照相对权重系数大小排序，前五位特征变量分别是结节长径、结节实性部分长径、结节边缘毛刺征、结节边缘分叶征、结节实性部分/结节长径比值。SHAP图分析结果显示，结节长径、结节实性部分长径、结节实性部分/结节长径比值每增加一个标准单位，mGGN型肺腺癌浸润性病变期的风险分别升高65.3%、61.9%、45.0%；出现结节边缘毛刺征、结节边缘分叶征时，mGGN型肺腺癌浸润性病变期的风险分别升高38.1%、37.7%。ROC曲线分析结果显示，该暗箱模型预测测试集mGGN型肺腺癌浸润性病变期的AUC为0.88〔95%CI(0.75～0.96)〕。结论 结节长径、结节实性部分长径、结节边缘毛刺征、结节边缘分叶征、结节实性部分/结节长径比值是mGGN型肺腺癌浸润程度的关键影像学特征。

关键词