基于骰骨MRI的糖尿病足影像组学特征

目的:探究基于MRI影像组学特征辅助诊断糖尿病足（DF）的可行性。方法:回顾性分析2018年8月至2020年8月于上海中医药大学附属上海市中西医结合医院行足部MRI检查的127例因足部疾患就诊患者的临床资料，其中男性83例、女性44例，年龄16~88 (59.3±14.8）岁。根据患者临床诊断的不同分为DF组（85例）和非DF组（42例）；根据影像组学特点，采用简单随机抽样法，将患者以3∶2的比例随机分为训练组（76例）和测试组（51例）。在MRI的T1加权成像（WI）序列和质子密度加权成像（PDWI）压脂序列矢状面图像上勾画骰骨，提取影像组学特征参数，并构建T1WI序列模型、PDWI压脂序列模型及联合模型，联合模型包括性别、年龄、骨髓信号和影像组学特征参数。通过3组模型参数最大绝对值归一化的预处理，经过最优特征和模型选择筛选出最优特征维度。采用受试者工作特征（ROC）曲线，计算曲线下面积（AUC），评估影像组学特征诊断DF的效能。2组间年龄的比较采用独立样本 t检验，2组间性别和中足骨骨髓信号异常的比较采用 χ2检验。 结果:DF组和非DF组患者在年龄、男女比例及中足骨骨髓信号异常间的差异均有统计学意义（ t=29.2， χ 2=17.15、6.53，均 P<0.05）。T1WI序列模型、PDWI压脂序列模型和联合模型最终分别筛选出9、7和10个最优特征维度。支持向量机模型区别DF和非DF患者在T1WI序列模型上训练组和测试组的AUC分别为0.86和0.84，准确率分别为78%和69%；PDWI压脂序列模型上训练组和测试组的AUC分别为0.85和0.83，准确率分别为82%和78%；而联合模型上训练组和测试组的AUC分别为0.93和0.85，准确率分别为84%和76%。T1WI序列模型与PDWI压脂序列模型诊断效能相当，而联合模型优于二者单独应用。 结论:MRI影像组学特征能有效区分DF和非DF，有望为DF影像诊断提供一种新型、高效、无创的手段。