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放射科随访数据库建立与粗糙集方法辅助诊断胶质瘤分级的应用分析

卢又燃  
【摘要】:目的:(1)建立放射科随访数据库,数据库中随访记录的诊断报告予以标准化,使其满足科研及CAD数据挖掘的要求;(2)比较粗糙集、分类回归树及二元Logistic回归法等三种方法依据常规MRI影像特点提取的诊断规则辅助分级诊断胶质瘤的性能,探讨粗糙集方法辅助影像诊断的价值。 材料和方法:(1)利用sql server 2000数据库分别建立ACR编码库及ICD-10编码库对数据库中随访病例的诊断进行编码,实现诊断的标准化。ACR编码库包括解剖表和病理表,表中对每个解剖部位及病理诊断使用数字进行编码,其中解剖编码最长为4位,病理最长为6位;ICD-10编码库包括分类表和诊断编码表,每个表中分类或者诊断用字母+数字进行编码。(2)数据库中建立中枢神经系统肿瘤影像诊断模板,包括病变部位、病灶范围、大小、形态、边缘、水肿、占位效应、出血、钙化、坏死、脑积水、CT密度、MRI信号(包括T1WI、T2WI及Flair)及增强特点(包括常规增强、动脉期强化、静脉期强化、延迟期强化)等共19项中枢神经系统肿瘤常规CT/MRI的影像特征,并建立每项影像特征的标准化选项,用于中枢神经系统肿瘤诊断报告的标准化;(3)利用sql server 2000建立放射科随访数据库数据表存储随访记录,包括随访病例的临床资料(姓名、性别、年龄、病史、手术记录等)、病理资料(病理诊断、病理报告、病理图像)、影像资料(影像检查项目、影像报告、报告医生、核片医生、诊断符合、影像图片及影像相关特征等资料),其中文本部分的记录储存在数据表中,病理及影像图像储存在本地硬盘,通过SQL server 2000建立图像索引与数据记录相关联;(4)使用Visual C++开发数据库客户端程序,实现人机对话式的随访信息维护、记录查询、病种统计、诊断符合率统计、数据导入/导出、ACR编码及ICD-10编码修改及用户权限设置等操作功能;(5)275例确诊胶质瘤病例(低级别胶质瘤151例,高级别胶质瘤124例),术前常规MRI平扫及增强检查,提取包括病灶数目、形态、边缘、水肿、坏死、占位效应、钙化、出血、T1WI、T2WI及增强特点等MRI征象,粗糙集基于Rosetta软件使用遗传算法进行属性约简并产生诊断规则,分类回归树使用CRT算法建立预测胶质瘤分级诊断模型,回归法使用二元Logistic回归法建立回归方程。结果:(1)随访数据库实现设计的各项功能,运行稳定;并且诊断标准化的使用提高了数据检索的精确性;(2)粗糙集、决策树及回归法的诊断准确性分别为84.4%、83.3%、83.6%:敏感度分别为75%、74.2%、79.8%;特异度分别为92.1%、91.3%、86.8%,三种方法的ROC曲线下面积分别为0.92、0.907和0.902, ROC曲线下面积之间无明显差异性。相比其他两种方法,粗糙集可以得到更多确定性诊断规则。结论:(1)放射科随访数据库能够实现随访记录诊断报告的标准化管理,其标准化数据格式可以满足临床科研和数据挖掘的要求。(2)粗糙集具有与其他两种方法一样的诊断性能,但是粗糙集的诊断规则更加明确及清晰,具有更好的临床应用价值。


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