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基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型制造技术

技术编号:40033238 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-16 18:34
本发明专利技术属于生物医药技术领域,具体涉及基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型。本发明专利技术收集初发急性白血病患者的IVIM DWI数据,并随访其对首次标准化疗的治疗反应作为评价数据;应用ITK‑SNAP软件分割脾脏,计算获得三维脾脏标准化体积,并对IVIM图像进行后处理获得脾脏IVIM参数;经过单因素检验及多因素回归分析筛选出独立预测因素;根据多因素回归分析结果建立预测模型并进行可视化。本发明专利技术结合脾脏标准化体积和功能学参数构建急性白血病患者首次标准化疗疗效的预测模型,该预测模型具有无创、精准、直观简便等优点,能够早期对急性白血病患者治疗反应进行有效评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医药,具体涉及基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型


技术介绍

1、急性白血病(acute leukemia,al)是最常见的血液系统恶性肿瘤,其治疗往往具有挑战性,不同程度肿瘤负荷的患者对标准化疗的反应及预后均不同。高达80%的急性白血病患者存在脾脏浸润,通常表现为脾肿大。研究显示,脾脏可能是治疗后残留病变的避难所及复发的重要来源。脾肿大往往代表高肿瘤负荷,与急性白血病患者的不良预后相关。有研究提出,早期脾切除可能是al治疗的一种有前景的辅助手段。因此,基于脾肿大的定量肿瘤负荷评估对于急性白血病患者治疗反应预测、个体化治疗方案的调整及预后分析具有极大的意义。

2、临床上常规应用的脾触诊只能在脾脏大于正常2-3倍时才能检出脾肿大。一些横断面成像技术(ct、mri)被用于测量脾脏大小,但这些方法仅基于二维测量,不能连贯准确地反映出脾脏三维体积,且目前上临床中评估的脾肿大忽视了患者年龄、性别、体重等个体化因素对脾脏大小的影响。目前尚未有研究精确报道al患者三维定量标准化脾脏体积与首次标准化化疗治疗反应的关系。

3、功能成像作为形态学评估的有效补充,能够有效评估肿瘤的功能性肿瘤负荷。随着白血病的进展,白血病细胞通过红髓的大血管进入脾脏,导致原始细胞增多,病理性血管生成和白髓扩张。目前正电子发射计算机断层显像(positron-emission tomographycomputed tomography,pet-ct)上的标准摄取值已被用于评估al患者的肿瘤代谢负荷。然而,pet-ct成本高、采集时间长、辐射暴露大,目前仍不能常规用于白血病的临床评估。扩散加权成像(dwi)中的表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,adc)值降低与多发性骨髓瘤患者的高肿瘤负荷和较差的生存率相关。体素内不相干运动(intravoxelincoherent motion,ivim)是一种利用多个b值和双指数信号模型实现定量参数,分别反映组织微毛细血管灌注和组织扩散的扩散加权成像(diffusion weighted imaging,dwi)方法。ivim得到的参数包括:反映组织细胞密度的纯扩散系数[d]、代表血管体积分数的伪灌注分数[f]和与血流速度相关的伪扩散系数[d*]。目前尚未有研究精确报道利用ivim参数作为定量al患者功能性肿瘤负荷的有价值的指标,以预测al患者对标准化化疗的治疗反应。

4、鉴于此,开发应用脾脏标准化体积和ivim功能参数定量急性白血病患者肿瘤负荷,构建基于脾脏体积及功能参数的急性白血病首次化疗疗效预测模型,以期为临床优化急性白血病患者个性化治疗方案提供依据,改善患者预后,具有十分重要的意义。


技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的技术问题,本专利技术提供基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型。

2、为实现上述目的,本专利技术是通过以下技术方案来实现:

3、基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,包括以下步骤:

4、步骤1:根据纳入、排除标准收集符合要求的al患者的临床数据;

5、步骤2:按照nccn临床实践指南评价al患者首次标准化疗的治疗反应,将al患者分为完全缓解组和非完全缓解组;

6、步骤3:采集al患者化疗前的ivim dwi数据;

7、步骤4:使用itk-snap软件对ivim dwi数据处理,获取脾脏标准化体积;使用functool软件包对ivim dwi数据进行后处理,获取脾脏ivim参数值;

8、步骤5:使用spss26.0软件,基于临床数据、脾脏标准化体积和脾脏ivim参数值,先利用单因素分析法筛选得到与al化疗疗效相关的统计学差异因素,再利用多因素回归法筛选得到al化疗疗效的独立预测因素;

9、步骤6:基于筛选得到的al化疗疗效的独立预测因素构建al化疗疗效预测模型并进行可视化。

10、进一步地,所述步骤1中临床数据包括al患者的年龄、性别、白细胞计数、乳酸脱氢酶和骨髓原始细胞。

11、进一步地,所述步骤5中与al化疗疗效相关的统计学差异因素包括白细胞计数、乳酸脱氢酶、脾脏标准化体积、ivim参数sadc、ivim参数d、ivim参数d*和ivim参数f。

12、进一步地,所述步骤5中al化疗疗效的独立预测因素包括脾脏标准化体积、ivim参数d和ivim参数f。

13、进一步地,所述步骤5中单因素分析法为t检验或mann-whitney u检验。

14、进一步地,所述步骤5中多因素回归法为多因素logistic回归。

15、进一步地,所述步骤6中al化疗疗效预测模型的表达式如下:

16、risk score=7.968×d(10-3mm2/sec)+0.115×f(%)+1.356×脾脏标准化体积(cm3)

17、其中,d、f为连续变量,分别指组织细胞密度的纯扩散系数和血管体积分数的伪灌注分数的实际测量值;脾脏标准化体积的取值:脾脏标准化体积≤217.9,取值为0;脾脏标准化体积>217.9,取值为1。

18、进一步地,所述步骤6中可视化采用风险评分和列线图法。

19、与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:

20、本专利技术结合脾脏标准化体积和功能学参数构建急性白血病患者首次标准化疗疗效的预测模型,所应用方法较临床中现有对急性白血病患者脾脏的评估方式更精确可靠,并突出了脾脏在急性白血病发展和预后中的作用。本专利技术中的风险评分和列线图预测模型具有无创、精准、直观简便等优点,具有较好的普适性和较高的准确性、灵敏度,能够早期对急性白血病患者治疗反应进行有效评价,有助于协助临床医生优化治疗方案,及早地对无法达完全缓解患者加强治疗干预,减少患者治疗失败的风险,对指导临床治疗策略、加强临床治疗干预及后续的个体化随访具有重要的指导意义。

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【技术保护点】

1.基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤1中临床数据包括AL患者的年龄、性别、白细胞计数、乳酸脱氢酶和骨髓原始细胞。

3.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤5中与AL化疗疗效相关的统计学差异因素包括白细胞计数、乳酸脱氢酶、脾脏标准化体积、IVIM参数sADC、IVIM参数D、IVIM参数D*和IVIM参数f。

4.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤5中AL化疗疗效的独立预测因素包括脾脏标准化体积、IVIM参数D和IVIM参数f。

5.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤5中单因素分析法为t检验或Mann-Whitney U检验。

6.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤5中多因素回归法为多因素logistic回归。

7.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤6中AL化疗疗效预测模型的表达式如下:

8.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤6中可视化采用风险评分和列线图法。

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【技术特征摘要】

1.基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤1中临床数据包括al患者的年龄、性别、白细胞计数、乳酸脱氢酶和骨髓原始细胞。

3.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤5中与al化疗疗效相关的统计学差异因素包括白细胞计数、乳酸脱氢酶、脾脏标准化体积、ivim参数sadc、ivim参数d、ivim参数d*和ivim参数f。

4.根据权利要求1所述的基于脾脏体积及功能参数的急性白血病化疗疗效预测模型,其特征在于:所述步骤5中al化疗疗效的独立预测因素...

【专利技术属性】
技术研发人员:边文瑾牛金亮
申请(专利权)人:山西医科大学
类型:发明
国别省市:

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