儿童普通肺炎进展为重症肺炎影像组学列线图模型的建立.pdf
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1、 第 41 卷 第 1 期 2024 年 2 月 吴强 等 儿童普通肺炎进展为重症肺炎影像组学列线图模型的建立 135 儿童普通肺炎进展为重症肺炎影像组学列线图模型的建立 吴 强 汪春节*时庆康(中国人民解放军联勤保障部队第九一医院儿科,安徽合肥 230031)摘 要 目的:基于电子计算机断层扫描(CT)影像组学构建儿童普通肺炎进展为重症肺炎的列线图模型。方法:选取 234 例儿童肺炎作为研究对象,根据重症肺炎的发生情况分为重症肺炎组和普通肺炎组。应用 Logistic 回归分析筛选儿童普通肺炎进展为重症肺炎的危险因素,采用 R 软件建立儿童普通肺炎进展为重症肺炎的列线图模型。结果:儿童普通肺
2、炎进展为重症肺炎的列线图模型的校正曲线预测效能较佳,模型的 ROC 曲线下面积 0.950。结论:基于 CT 影像组学的儿童普通肺炎进展为重症肺炎的列线图模型准确率和临床应用价值较高,能够用于重症肺炎的预测。关键词 影像组学;普通肺炎;重症肺炎;危险因素;列线图 中图分类号 R725.6;R816.92 Predictive value of clinical-imaging nomogram model for progression of common pneumonia to severe pneumonia in children Wu Qiang;Wang Chunjie*;Shi
3、Qingkang(Department of Pediatric,the 901st Hospital of the Joint Logistics Support Force of the Peoples Liberation Army of China,Hefei 230031,Anhui Province)Abstract Objective:To construct a column chart model of children with common pneumonia progressing to severe pneumonia based on electronic comp
4、uted tomography(CT)imaging omics.Method:234 children with pneumonia were selected as the research subjects,and were divided into severe pneumonia group and common pneumonia group based on the occurrence of severe pneumonia.Using logistic regression analysis to screen for risk factors for the progres
5、sion of pediatric common pneumonia to severe pneumonia,and using R software to establish a column chart model for the progression of pediatric common pneumonia to severe pneumonia.Result:The column chart model of children with common pneumonia progressing to severe pneumonia had better predictive pe
6、rformance on the correction curve,with an area under the ROC curve of 0.950.Conclusion:The column chart model based on CT imaging omics has high accuracy and clinical application value in predicting the progression from common pneumonia to severe pneumonia in children,and can be used for the predict
7、ion of severe pneumonia.Key words Imaging omics;Common pneumonia;Severe pneumonia;Risk factors;nomograph 肺炎是临床比较常见的呼吸系统疾病,是指各种病原菌感染引起的肺间质、终末气道肺泡炎症性疾病,表现为呼吸困难、缺氧、胸痛,多见于儿童,严重影响患儿的身体健康1-2。重症肺炎是指肺炎发展 收稿日期:2023-10-24 作者简介:吴强(1986-7),男,本科,主治医师,研究方向:儿科常见疾病治疗,邮箱: *通讯作者:汪春节(1992-2),女,本科,主治医师,研究方向:儿科常见疾病治疗;邮箱
8、: Modern Scientific Instruments Vol.41 No.1 Feb.2024 136 至急性呼吸衰竭或严重低氧血症等危重症状的肺炎,病情进展比较剧烈,具有较高的致死率3-4。据相关文献5报道,在全球儿童的死亡病例中,重症肺炎约占据了 15%。由于临床在治疗普通肺炎和重症肺炎存在着比较明显的差异,识别儿童普通肺炎进展为重症肺炎的危险因素,及时调整治疗方案,有利于改善肺炎患儿的预后6-7。影像组学可以从医学图像中提取多组影像组学特征参数,并将这些影像组学特征参数用于预测不良事件,而且不会对患者产生创伤,目前影像组学已经成为医学研究的热点内容8-9。基于此,本研究基于 C
9、T 影像组学构建儿童普通肺炎进展为重症肺炎的列线图模型,以期能够为儿童普通肺炎进展为重症肺炎的防治提供一定参考。1 资料与方法 1.1 研究对象 选取 2019 年 3 月2022 年 11 月期间来院就诊的234 例儿童肺炎作为研究对象。纳入标准:(1)年龄18 岁,男女不限;(2)符合诸福棠实用儿科学10中儿童肺炎的诊断标准;(3)入院后皆进行 CT 检查,且有完整的 CT 图像;(4)入院前一周内未进行糖皮质激素或抗菌类药物治疗;(5)患儿家属知晓本研究内容且已知情同意书。排除标准:(1)存在盆腔内其他疾病;(2)合并血液系统疾病;(3)CT 图像质量不佳;(4)合并肺栓塞、肺血管炎、支
10、气管炎等其他肺部疾病;(5)合并恶性肿瘤。1.2 CT 影像学检查 采用同一台设备对所选肺炎患儿进行扫描,仪器为 GE Healthcare 公司的 64 排螺旋 CT 扫描仪,患儿取常规仰卧位,扫描范围为从肺尖扫描至肺底。扫描参数:120Kv 管电压,自动调节管电流,矩阵是512512,层厚 5mm,螺距 1.375:1,图像重建层厚是1.25mm。通过图像归档及影响系统(PACS)导出 CT扫描图像。扫描结束以后由 2 位高年资的影像学医生对图像的质量进行评价,若两位医生的意见不一致则进行协商,以达到统一的意见。1.3 图像分割及特征提取 将 CT 扫描图像导入到 LIFEx 软件中,由两
11、名分别具有 8 年、15 年儿科影像工作经验的医生对 CT 扫描图像的感兴趣区域进行勾画。勾画时需要注意病灶的边缘、形态和大小等,选择最显著、最大或最具代表性的病灶进行勾画,在肺窗勾画肺实变区域的边界,最终得到三维感兴趣区域,对于其中有争议的病例,两位医生协商后达成共识。1.4 重症肺炎判断 参考中国急诊重症肺炎临床实践专家共识11对重症肺炎进行判定,主证:经气管插管进行机械通气;脓毒症休克经充分体液复苏后依然需要血管活性药物维持。次证:多肺叶浸润;血压低需要液体复苏;体温36;定向障碍或意识障碍;血小板计数100X109/L;血尿素氮20mg/dl;外周血白细胞计数4X109/L;呼吸频率3
12、0 次/min;氧合指数3 项次证即可判定为重症肺炎。1.5 分组与资料收集 根据重症肺炎的发生情况将所选肺炎患儿分成重症肺炎组和普通肺炎组。收集两组患儿的年龄、性别、PCT、CRP、居住地、营养不良、总胆红素、肌酸激酶同工酶及乳酸脱氢酶等资料。1.6 统计学方法 以统计软件 SPSS 23.0 对肺炎患儿的临床数据进行分析,计数资料以 2检验,计量资料采用 t 检验,应用 Logistic 回归分析筛选儿童普通肺炎进展为重症肺炎的危险因素,P0.05 为差异有统计学意义。利用LIFEx 软件提取肺炎患儿的 CT 影像组学特征,采用LASSO 分析筛选肺炎患儿的影像组学特征。采用 R(R4.2
13、.0)软件构建儿童普通肺炎进展为重症肺炎的列线图模型,以 Bootstrap 法对模型进行内部验证,应用校正曲线、ROC 曲线及决策曲线对儿童普通肺炎进展为重症肺炎的列线图模型进行评估。第 41 卷 第 1 期 2024 年 2 月 吴强 等 儿童普通肺炎进展为重症肺炎影像组学列线图模型的建立 1372 结果 2.1 儿童普通肺炎进展为重症肺炎的单因素分析 234 例儿童普通肺炎中有 53 例儿童普通肺炎进展为重症肺炎,重症肺炎的发生率为 22.65%(53/234),重症肺炎组和普通肺炎组的年龄、性别、总胆红素、肌酸激酶同工酶及乳酸脱氢酶等资料比较无差异(P0.05),而两组患儿的 PCT、
14、CRP、居住地及营养不良等资料比较存在差异(P0.05)。见表 1。表 1 卵巢癌淋巴结转移的单因素分析 临床资料 重症肺炎组(n=53)普通肺炎组(n=181)统计值 P 值 年龄(岁)7.232.30 7.482.38 0.678 0.499 性别 男 28 92 女 25 89 0.066 0.798 PCT(mg/L)6.282.03 4.521.29 7.572 0.000 CRP(ng/mL)27.415.33 21.364.27 8.553 0.000 居住地 农村 29 54 城市 24 127 11.089 0.001 营养不良 是 15 18 否 38 163 11.404
15、 0.000 总胆红素(mol/L)5.361.25 5.211.17 0.808 0.420 肌酸激酶同工酶(U/L)16.142.62 15.792.41 0.911 0.363 乳酸脱氢酶(U/L)581.7261.54 575.2658.83 0.696 0.487 图 1 普通肺炎的 CT 图片 注:左肺下野大片状高密度影,边缘模糊 图 2 重症肺炎的 CT 图片 注:右肺上叶完全失辨,白肺 2.2 儿童普通肺炎进展为重症肺炎的 Logsitc 回归分析 对 PCT、CRP、居住地及营养不良等项目作为自变量,将儿童普通肺炎进展为重症肺炎情况作为因变量,进行儿童普通肺炎进展为重症肺炎的
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