目的
探讨基于超声的深度学习列线图预测乳腺癌新辅助化疗(NAC)后腋窝淋巴结(ALN)状态的价值。
方法
回顾性选取2020 年3 月至2023 年6 月在南京医科大学第一附属医院(训练集,n=257)和解放军东部战区总医院(外部测试集,n=157)接受NAC 的414 例ALN 转移的乳腺癌患者,并根据NAC 后ALN 手术病理结果分为病理完全缓解(pCR)组和非病理完全缓解(npCR)组。使用NAC 前的乳腺肿瘤二维超声图像训练并构建基于ResNet50 架构的深度学习模型;通过单因素和多因素Logistic 回归分析临床病理特征,筛选出与NAC 后ALN 病理状态有关的独立危险因素,构建临床模型;联合独立危险因素与深度学习预测概率构建深度学习列线图。利用受试者工作特征(ROC)曲线、校准曲线、决策曲线分析、临床影响曲线评估模型性能。由2 位不同年资超声医师根据超声图像及NAC 前免疫组化结果对外部测试集进行独立预测,并在深度学习列线图的辅助下进行第二次预测,比较分析两次预测结果。
结果
临床病理资料中,雌激素受体(ER)和人表皮生长因子受体2(Her-2)是预测NAC 后ALN 病理状态的独立危险因素。临床模型、深度学习模型和深度学习列线图的曲线下面积(AUC)在训练集中分别为0.724、0.872、0.878,在外部测试集中分别为0.698、0.831、0.859。深度学习列线图的预测效能优于临床模型(训练集、外部测试集中P 值均<0.001),且在外部测试集中其优于深度学习模型(P=0.024)。医师1(低年资)和医师2(高年资)独立判断的AUC 值分别为0.570、0.606,均低于深度学习模型和深度学习列线图(P 均<0.001)。在深度学习列线图的帮助下,医师1 和医师2 的诊断能力AUC 分别提升至0.796 和0.807,与独立判断比较,差异均有统计学意义(P 均<0.001)。
结论
基于NAC 前超声图像的深度学习列线图可以在治疗前有效预测乳腺癌NAC 后ALN 病理状态,为个性化治疗方案的制定提供更多依据。