心外膜脂肪组织(EAT)与冠状动脉疾病(CAD)的风险直接相关。其体积,即EAT体积(EATV),可以通过非对比心脏计算机断层扫描(NCCT)测量,但需要手动分割心包,这一过程耗时且容易受到观察者内部和观察者之间的差异影响。尽管已有许多研究提出了不同的模型和方法来量化EATV,但在通过EATV与CAD风险的关联来评估其自动量化的临床相关性方面仍存在空白。
在本研究中,评估了一种集成U-Net++模型,用于在NCCT扫描中分割EAT并量化EATV。模型性能与真实数据(n=119)进行了比较。通过狭窄严重程度、钙化评分以及是否存在阻塞性CAD(≥50%狭窄)来评估模型EATV与CAD风险的关联。集成U-Net++模型在EAT分割任务中达到了82.68%的中位Dice得分(四分位距为79.41%-85.41%)。在EATV方面,两种测量结果高度相关(R=0.95,p<0.001),且无显著偏差(偏差=7.62毫升;p<0.001)。通过多变量分析发现,模型EATV是阻塞性CAD的独立预测因子(p<0.05)。接收者操作特征曲线(ROC)分析表明,结合EATV和冠状动脉钙化评分(CACs)的风险因素组合在预测阻塞性CAD方面表现良好(AUC为0.86;敏感性为61.7%;特异性为94.44%;阳性预测值为87.88%,阴性预测值为79.07%)。结果证明,所提出的机器学习模型不仅可以快速、全自动且准确地从NCCT中量化EATV,还表明该模型有潜力被纳入常规CAD风险评估中。
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