基于磁共振成像影像组学特征的鼻咽癌远处转移风险预测

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1、硕士学位论文基于磁共振成像影像组学特征的鼻咽癌远处转移风险预测作者姓名游源学科专业计算机科学与技术指导教师蔡宏民教授所在学院计算机科学与工程学院论文提交日期2018年4月MRImagingRadiomicsSignaturesforPredictingtheRiskofDistantMetastasisofNasopharyngealCarcinomaADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:YouYuanSupervisor：Prof.CaiHongminSouthChinaUnive

2、rsityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP39学校代号：10561学号：201620130935华南理工大学硕士学位论文基于磁共振成像影像组学特征的鼻咽癌远处转移风险预测作者姓名：游源指导教师姓名、职称：蔡宏民教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：计算机科学与技术研究方向：医学图像分析论文提交日期：  2018 年 4 月 15 日论文答辩日期：2018 年 5 月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：文贵华委员：董守斌郑运平张艳青董敏摘要鼻咽癌是发病于鼻咽部最常见的恶性肿瘤。

3、由于大部分病人集中在广东省，因此鼻咽癌也被称为“广东癌”。远处转移是鼻咽癌治疗失败的主要原因之一。为此，科学地预测鼻咽癌的远处转移风险，在患者临床上出现转移前就及时地制定个体化精准的治疗方案，是改善鼻咽癌的治疗效果和提高患者生存率的关键。医学影像学是医学研究中的一个重要领域，已被广泛地应用到临床治疗中。通过使用医学图像，可以无创地观察到人类癌症在表型上的巨大差异。在实际的临床应用中，有很多成熟的成像技术。在鼻咽癌治疗领域，磁共振图像具有较大的优势。自医学影像学发展以来至本世纪初，医学影像学的进步发展都是在成像技术的物理层面上。近些年，影像组学成为了

4、医学影像学一个新的发展方向，它通过计算大量的图像特征综合的量化描述了肿瘤的表型。影像组学的研究发展迅速，已经应用到了一些肿瘤的诊断、治疗和预测中。但影像组学在鼻咽癌上的研究和应用，几乎为空白。在本文的研究中，我们基于磁共振图像的影像组学数据对鼻咽癌的远处转移风险进行了预测分析。为了实现这一目的，我们首先提取了700例鼻咽癌患者肿瘤图像的431个灰度、形状和纹理特征。之后，使用主成分分析和无监督聚类的方法分析了影像组学数据与临床诊断数据的关联性。最后，运用回归分析的方法构建了鼻咽癌远处转移的风险预测模型。通过实验发现，计算的影像组学特征数据与临床的诊

5、断数据具有较强的关联性，有能力去预测鼻咽癌的远处转移风险。这一研究结果将对鼻咽癌的临床诊断产生巨大的影响。由于医学图像已经被广泛地应用于临床诊断中，本文的研究可以为医生的临床诊断提供决策支持，为低成本治疗鼻咽癌提供了一个前所未有的机会。关键词：鼻咽癌；磁共振成像；影像组学特征；远处转移IAbstractNasopharyngealcarcinoma(NPC)isthemostcommonhistologicmalignancyofnasopharynx.BecausemostofthepatientsareconcentratedinGuangdo

6、ngProvince,nasopharyngealcarcinomaisalsoknownas"Cantontumor".DistantmetastasisisoneofthemainreasonstoleadtothedeathoftheNPCpatients.Therefore,predictingtheriskofdistantmetastasisofnasopharyngealcarcinomaisanimportantkeytoimprovethetreatmentoutcomesandthesurvivalrateofNPCpatien

7、ts.Medicalimagingisanimportantfieldinmedicalresearchandhasbeenwidelyappliedtoclinicaltreatment.Byusingmedicalimaging,wecanobservethestrongphenotypicdifferencesofhumancancersnoninvasively.Inpracticalclinicalapplications,therearemanymatureimagingtechnologies.Inthefieldoftreatmen

8、tofnasopharyngealcarcinoma,magneticresonanceimaging(MRI)hasgr