Makine Öğrenim Modeliyle Pulmoner Karsinoid Tümörlerde Prognoz Tahmini


Kahya Y., Orhan K., Dursun Ş., Baloğlu S., Karasoy D., Gürsoy Çoruh A., ...More

IX. Ulusal Akciğer Kanseri Kongresi, Antalya, Turkey, 19 - 22 December 2021, pp.30-31, (Full Text)

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Antalya
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.30-31
  • Ankara University Affiliated: Yes

Abstract

Giriş: Pulmoner karsinoid tümörlerin (PKT) prognozu

tipik (TK)/atipik (AK) subtipler arasında farklılık gösterir.

Bilgisayarlı tomografi (BT) tabanlı radiomiks yöntemleri

BT görüntülerinin; yorumlanmasında, sınıflandırılmasında

ve karar verme aşamasında klinisyenlere yardımcı olur. Ra-

diomiks, klinikopatolojik ve her ikisinin kombine edilmesi

ile elde edilen veriler ışığında geliştirilen algoritmalar ise

kanserli hastalarda prognozu öngörebilir. Bu çalışmada

pulmoner karsinoid tümörlerin prognoz tahmininde maki-

ne öğrenimi modeli sonuçlarının sunulması amaçlandı.

Materyal-Metot: Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Gö-

ğüs Cerrahisi Anabilim Dalı’nda 2012-2019 yılları arasında

ardışık 83 PTK hastası içinden; 1) cerrahi rezeksiyon uygu-

lanmış olan, 2) histopatolojik olarak TK/AK tanısı konfirme

edilmiş olan, 3) neoadjuvan tedavi öyküsü olmayan, 4)

cerrahiden önceki 4 hafta içinde çekilmiş BT görüntüleri

hastane elektronik veri tabanı sisteminde olan, 5) başka bir

malignite öyküsü olmayan 78 hasta (TK/AK=68/10) çalış-

maya dahil edildi. Radcloud platformu (Huiying Medical

Technology Co., Ltd.) üzerinde; 1) BT görüntüleri işlendi

ve niteliklerine göre sınıflandırıldı, 2) BT ile TK/AK ayrımı

için en uygun algoritma bulundu, 3) prognoz tahmini için

radiomiks, klinikopatolojik ve kombine veriler analiz edildi.

İstatistiksel analiz: Radiomiks niteliklerinin boyut-

sallığını ve optimum özellikleri seçmek için varyans eşiği

yöntemleri kullanıldı. Makine öğrenimi için oluşturulan

eğitim ve doğrulama veri setleri 2:8 oranında rastgele şe-

kilde ayrıldı. TK/AK ayrımı için geliştirilen algoritmaların

[Logistic regression (LR), random forest (RF), decision tree

(DT), k-nearest neighbors (KNN), XGBoost, support vec-

tor machine (SVM)] tahmin düzeyi veri setleri üzerinde test

edildi ve ROC eğrisi ile analiz edildi. ROC eğrisi altında

kalan alan (Area under the ROC Curve=AUC) değerinin

0,8≥AUC>0,7 olması iyi bir ayrımın göstergesi olarak ka-

bul edildi. 4 indikatörle yapılan analiz ile en iyi sınıflan-

dırmayı yapan algoritma bulundu. Radiomiks, klinikopa-

tolojik ve kombine veriler ile genel sağkalım için prognoz

tahmini SVM regression ile yapıldı.

Sonuç: Makine öğrenimi için en iyi algoritmalar ‘’Sup-

port Vector Machine’’ (SVM) ve ‘’Logistic Regression’’ (LR)

bulundu. Eğitim ve validasyon seti için ROC eğrisi altın-

da kalan AUC değerleri sırasıyla 0,893 ve 0,804 bulun-

du. TK/AK ayrımı SWM ile %88,5 doğruluk oranıyla ya-

pılabildi (Resim 1). SWM regression yöntemi ile; 1) klinik

model için tümör tipi ve cerrahi tipi, 2) radiomiks modeli

için Gradient-glszm-Zone Variance, Exponential-glszm-Zo-

ne Variance, Wavelet-LLH-glszm-Large Area Emphasis ve

Wavelet-HLH-glszm-Low Gray Level Emphasis, 3) kombi-

ne model için Wavelet-LLH-glszm-Large Area Emphasis,

tümör tipi ve cerrahi tipi anlamlı prognostik göstergeler

olarak bulundu. TK’li hastalarda lobektomi kötü prognoz

ile ilişkili bulundu (p<0,05). BT’de kompleks yapıdaki he-

terojen ve düzensiz sınırlı lezyonların da kötü prognoz ile

ilişki olduğu bulundu (p<0,05) (Resim2, 3).

Tartışma: Bu çalışmada, preoperatif dönemde BT ta-

banlı makine öğrenim modeli ile TK/AK ayrımının yüksek

doğrulukla yapılabileceğini gösterildi. Prognoz analizine

göre; TK hastalarında parankim koruyucu cerrahilerin ter-

cih edilmelidir. Heterojen ve düzensiz sınırlı lezyonu olan

hastalarda prognozun kötü olacağı bilinmeli tedavi seçimi

buna göre şekillenmelidir.