Makine Öğrenim Modeliyle Pulmoner Karsinoid Tümörlerde Prognoz Tahmini


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

IX. Ulusal Akciğer Kanseri Kongresi, Antalya, Türkiye, 19 - 22 Aralık 2021, ss.30-31

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Antalya
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.30-31
  • Ankara Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

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.