直肠癌根治术后患者复发的多模态预测模型的构建

摘要

目的 探讨直肠癌(rectal cancer, RC)根治术后复发的危险因素，构建并比较logistic回归与极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)预测模型的判别效能。方法 纳入2020年6月—2023年6月接受根治性切除的RC患者362例，其中复发组76例，未复发组286例；收集2组患者临床、实验室、病理及影像学多模态资料，包括术前血清白蛋白(albumin, Alb)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)、糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)、磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)分期、环周切缘(circumferential resection margin, CRM)、术后6个月CEA及ΔCEA、术后6个月计算机断层扫描(computed tomography, CT)结果等；采用单因素及多因素logistic回归筛选独立危险因素，并构建logistic与XGBoost模型，比较其判别效能、校准性能及重分类能力，结合SHAP值及风险函数曲线进行模型解释。结果 复发组患者术前Alb水平较高、R0切除率下降、淋巴结阳性数增加、CRM受累比例升高、MRI N分期更为进展(P<0.05);多因素分析提示，术前Alb降低(OR=1.140)、MRI N分期升高(OR=3.360)、CRM受累(OR=4.452)、术后6个月CEA升高(OR=0.697)、ΔCEA增加(OR=1.376)及术后6个月CT结果可疑病灶(OR=6.373)为独立危险因素；logistic模型在测试集的结果优于XGBoost模型，且在非事件预测方面更优；决策曲线分析显示，logistic模型在预测阈值0.05～0.35范围内具有更高的净获益。结论 术前Alb降低、MRI N分期升高、CRM受累、术后6个月CEA水平升高、ΔCEA增加及术后6个月CT可疑病灶是RC患者术后复发的独立危险因素，基于多模态变量构建的logistic模型较XGBoost模型具有更优的区分度和校准性。

关键词

直肠癌 / 复发 / 预测模型 / logistic回归 / XGBoost