Page 34 - 《中国医疗器械杂志》2026年第1期
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−2
                                                                          甲状腺恶性
                                                                       −3
                                                                          乳腺良性
                                                                          乳腺良性
                                                                       −4
                                                                                  −2
                                                                             −4
                                                                                       维度
                                                                    (a) t-SNE feature distribution: classified by organ and malignancy
                                                                     维度  维度  −1 −6  甲状腺良性  特征分布:按器官和良恶性分类  6
                                                                       −1
                                                                       −2
              Chinese Journal of Medical Instrumentation                   甲状腺                   2026年 第50卷 第1期
                                                                       −3  乳腺
                                                                       −4
                                                     医  学  人   工  智  能  −6   −4   −2                  6
                                                                                       维度
                                                                                   特征分布:按器官分类
                                                                        (b) t-SNE feature distribution: classified by organ

               2.4    跨器官特征空间分析                                        4
                                                                       3
                  t-SNE分析显示甲状腺和乳腺结节在高维特征
                                                                       2
              空间中存在显著重叠区域,支持跨器官联合建模                                    1
              的合理性。两类结节共享形态学特征、组织学表现                                 t-SNE维度2  0
              和部分临床指标,同时各自形成了特异性聚类(见                                   −1
                                                                       −2
              表3、图5)。                                                      良性
                                                                       −3  恶性
                  表3   甲状腺和乳腺结节预测的前10共性特征和特                            −4 −6  −4  −2   0    2    4    6
                                  异性特征
                                                                                    t-SNE维度1
                Tab.3  Top 10 common and specific features for thyroid and breast
                                nodule prediction                            (c) t-SNE特征分布:按良恶性分类
                                                                       (c) t-SNE feature distribution: classified by malignancy
               排名
               (Rank)  共性特征      甲状腺特异性特征 乳腺特异性特征                      4
                                                                       3
                 1  边缘不规则性        血流信号分布        后方回声减弱
                                                                       2
                 2  微钙化           TI-RADS分级     BI-RADS分级              1
                 3  内部回声异质性 结节纵横比>1             皮肤回缩性                t-SNE维度2  −1 0
                 4  年龄*           假包膜           家族肿瘤史
                                                                       −2
                                                                           甲状腺特征密度
                 5  性别            TSH水平         乳腺密度                   −3  乳腺特征密度
                                                                           共同特征区域
                 6  结节大小          甲状腺功能状态       结节分布特征                 −4 −6  −4  −2   0    2    4    6
                                                                                    t-SNE维度1
                 7  多发结节          甲状腺球蛋白        导管扩张
                                                                           (d) 甲状腺和乳腺结节特征空间密度分布
                 8  BMI           颈部淋巴结肿大       淋巴结转移               (d) Feature space density distribution of thyroid and breast nodules
                 9  内分泌疾病史        韧带侵犯征象        钼靶X线密度          注:t-SNE(t-distributed stochastic neighbor embedding)降维结果可视
                10  结节数量          甲状腺体积         结节形状            化甲状腺和乳腺结节特征空间中的重叠区域。此实验验证了甲状腺与
                                                                乳腺结节在特征空间中的差异性,验证了跨器官联合训练的合理性。
              注:*表示年龄在甲状腺结节中与恶性风险呈负相关,在乳
              腺结节中与恶性风险呈正相关。                                                 图5   t-SNE特征分布可视化
                                                                         Fig.5  t-SNE feature distribution visualization

                     4                                           2.5    临床实用性评估
                     3
                                                                    决策曲线分析显示,在大部分风险阈值范围内
                     2 1                                       (  10%~90%),PEAIM可提供最大的临床净获益,优
                   t-SNE维度2  −1 0                               于单器官模型和传统临床评分系统。基于模型预测
                    −2  甲状腺良性                                   结果构建的列线图提供了直观的风险评估工具,便于
                        甲状腺恶性                                   临床医师快速估算患者的恶性风险(见图6、图7)。
                    −3  乳腺良性
                        乳腺良性
                    −4                                                   0.30
                      −6   −4   −2   0    2    4   6                                           PEAIM
                                                                                 临床决策区间        单器官模型
                                  t-SNE维度1                                                     TI-RADS评分
                                                                         0.25      PEAIM在最
                        (a) t-SNE特征分布:按器官和良恶性分类                                    大净收益区间      干预所有
                                                                                               干预无人
                  (a) t-SNE feature distribution: classified by organ and malignancy
                                                                         0.20
                     4
                     3                                                   0.15
                     2 1                                                净收益  0.10
                   t-SNE维度2  −1 0                                        0.05

                    −2
                                                                           0
                    −3   甲状腺
                         乳腺
                    −4                                                   −0.05
                      −6   −4   −2   0    2    4   6
                                                                            0  0.1  0.2  0.3  0.4  0.5  0.6  0.7  0.8
                                  t-SNE维度1                                             风险阈值
                           (b) t-SNE特征分布:按器官分类                                   (a) 甲状腺结节决策曲线分析
                      (b) t-SNE feature distribution: classified by organ    (a) Decision curve analysis for thyroid nodules
                     4
                                                             30                  临床决策区间        单器官模型
                                                                                                    评分
                   维度                                                              大净收益区间      干预所有
                                                                                       在最
                                                                                               干预无人
                    −1
                    −2
                    −3   良性
                         恶性                                             净收益
                    −4
                      −6   −4   −2                 6
                                     维度
                                特征分布:按良恶性分类
                     (c) t-SNE feature distribution: classified by malignancy

                                                                         −0.05
                                                                                        风险阈值
                   维度                                                              乳腺结节决策曲线分析

                    −1
                    −2
                         甲状腺特征密度
                    −3   乳腺特征密度
                         共同特征区域
                    −4
                      −6   −4   −2                 6
                                     维度
                           甲状腺和乳腺结节特征空间密度分布
   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39