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目的:通过对肺癌的影像组学研究,建立肺鳞状细胞癌和肺腺癌的影像组学模型并验证其鉴别表现为肺鳞状细胞癌和腺癌的能力。方法:(1)回顾性收集了经病理证实的从2015年4月至2017年9月的100例肺腺癌和100例肺鳞状细胞癌的病人作为原始训练数据集,年龄分布在16~85岁,中位年龄在63岁,其中男性118例,女性82例;吸烟者103例,不吸烟者97例;I期和II期病人170例,III期和IV期病人30例。所有病人采用西门子双源CT扫描仪,重建层厚1mm,重建层间距1mm。从我院PACS系统中提取所需图像增强扫描的动脉期及静脉期DICOM格式图像。(2)通过GE Healthcare的Omini-Kineti软件进行手动分割图像,选定图像感兴趣区域,对目标区域进行勾画,勾画过程所勾点尽量密集,以求勾画准确,定量提取结节体积、密度、肿瘤强度、直方图、纹理和小波特征在内的CT影像组学特征。(3)使用SPSS 22.0的统计学软件对数据统计分析。采用非参数检验(Mann-Whitney U检验)和受试者工作特征曲线(receiver operating curve,ROC),来对比感兴趣区域(region of interest,ROI)内部的CT值,采用ROC曲线分析方法计算曲线下面积(area under the curve,AUC)以鉴别肺腺癌和肺鳞状细胞癌,AUC大于0.7认为具有一定意义。(4)运用fisher discriminant检验来分析建立模型,运用交叉验证的方式来验证模型,对其精准性进行评价,通过多种检验方法筛选出最佳方法。这项回顾性分析获得了青岛大学附属医院道德伦理委员会批准。结果:(1)肺腺癌和肺鳞状细胞癌在性别和吸烟状况方面存在显著差别,肺腺癌的女性患者明显多于肺鳞状细胞癌的女性患者(P<0.05),肺腺癌的吸烟者明显少于肺鳞状细胞癌吸烟者(P<0.05)。(2)总共提取了398个参数进行影像组学的分析,在非参数检验(Mann-Whitney U检验)中显示动脉期和静脉期分别有6个和9个参数显示组间差异性显著(P<0.05),但发现AUC均小于0.7,说明ROC曲线和AUC在训练集上没有良好的判别效果。(3)在动脉期和静脉期分别筛选出了43和87个最优特征,并利用最优特征建立模型,对肺鳞状细胞癌和肺腺癌鉴别,结果发现,在动脉期,初始分组和交叉验证组的鉴别准确率分别为86.6%和79.4%。在静脉期,初始分组和交叉验证组的鉴别准确率分别为97.0%和83.8%。结论:(1)性别和吸烟状况是鉴别肺腺癌和肺鳞状细胞癌组织学分型的重要预测指标。(2)影像组学特征是用于鉴别肺鳞状细胞癌和肺腺癌的独立标志物。(3)结合影像组学特征的个体化预测模型可以区分肺鳞状细胞癌和肺腺癌,运用动脉期及静脉期建立的影像组学模型具有优秀的诊断效能。(4)静脉期的影像组学模型具有最佳预测效能。