Merkmale der eingeschlossenen Studien
Durch eine systematische elektronische Datenbanksuche wurden zunächst 3.923 Studien zur Sichtung identifiziert. Nach Ausschluss von 2.032 doppelten Einträgen und 1.719 irrelevanten Studien wurden 172 Artikel einer vollständigen Textprüfung unterzogen. Basierend auf den vorab festgelegten Ein- und Ausschlusskriterien wurden letztendlich 17 Studien13,14,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31 in die Metaanalyse einbezogen (Abbildung 1).
Die grundlegenden Merkmale der eingeschlossenen Studien sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Diese 17 Studien umfassten insgesamt 1.708 Patienten mit HCC, von denen 962 eine hohe Ki-67-Expression und 746 eine niedrige Expression aufwiesen. Unterschiedliche Cutoff-Werte für die Ki-67-Expression wurden in den Studien verwendet: 8 Studien nutzten 10 %, während die übrigen 9 Studien Schwellenwerte >10 % anwandten, die zwischen 14 % und 50 % lagen; MRT war die häufigste Quelle radiomischer Merkmale (n = 9), gefolgt von Ultraschall (n = 5) und CT (n = 3). Zehn Studien verwendeten ausschließlich radiomische Merkmale zur Vorhersage von Ki-67, während die anderen 7 Studien radiomische und klinische Merkmale kombinierten, um prädiktive Modelle zu erstellen. Hinsichtlich der Modellierungstechniken wurde in 14 Studien eine logistische Regression eingesetzt, und in 3 Studien kamen maschinelle Lernverfahren zum Einsatz, darunter Support-Vektor-Maschine (SVM, n = 2) und Xception (n = 1). Zusätzlich waren 5 Studien prospektiv angelegt und 12 retrospektiv.
Diagnostischer Wert radiomischer Merkmale zur Vorhersage der Ki-67-Expression
Insgesamt 17 Studien, die die diagnostische Genauigkeit radiomischer Merkmale bei der Vorhersage der Ki-67-Expressionslevel im HCC bewerteten, wurden eingeschlossen. Die Metaanalyse mit zufälligen Effekten zeigte eine gepoolte Sensitivität von 0,87 (95 % KI: 0,81–0,91) und eine gepoolte Spezifität von 0,79 (95 % KI: 0,71–0,85) für die Vorhersage eines hohen Ki-67-Expressionsniveaus. Zwischen den Studien wurde eine signifikante Heterogenität beobachtet (Sensitivität: I2 = 80,81 %; Spezifität: I2 = 86,86 %), wie in Abbildung 2 dargestellt. Der Spearman-Korrelationskoeffizient betrug −0,062 (P = 0,814), was auf keinen statistisch signifikanten Schwelleneffekt hindeutet. Die SROC-Analyse ergab eine AUC von 0,90 (95 % KI: 0,87–0,93), was auf eine hohe gepoolte diagnostische Leistungsfähigkeit hinweist (Abbildung 3).
Ki-67-Schwellenwerte und diagnostische Leistung
In der Untergruppe mit einem Ki-67-Schwellenwert von 10 % zeigte das radiomikbasierte diagnostische Modell eine hohe Leistungsfähigkeit mit einer gepoolten Sensitivität von 0,87 (95 % KI: 0,78–0,93), einer Spezifität von 0,76 (95 % KI: 0,60–0,87) und einer AUC von 0,89 (95 % KI: 0,86–0,92), was auf eine hohe diagnostische Genauigkeit bei dieser Schwelle hinweist (Abbildung 4 und ergänzende Abbildung S1). In der Untergruppe mit Ki-67-Schwellenwerten >10 % wies das Modell eine gepoolte Sensitivität von 0,87 (95 % KI: 0,79–0,92), eine Spezifität von 0,80 (95 % KI: 0,71–0,86) und eine AUC von 0,90 (95 % KI: 0,87–0,92) auf (Abbildung 5 und ergänzende Abbildung S2).
Bildgebende Verfahren und diagnostische Aussagekraft
In der Untergruppe, die auf MRT-basierten radiomischen Merkmalen basiert, betrug die gepoolte Sensitivität 0,86 (95 % KI: 0,77–0,92), die Spezifität 0,77 (95 % KI: 0,65–0,85) und die AUC 0,88 (95 % KI: 0,85–0,91), wie in Abbildung 6 und Ergänzende Abbildung S3 dargestellt. Die Untergruppe, die auf ultraschallbasierten radiomischen Merkmalen beruhte, wies eine Sensitivität von 0,88 (95 % KI: 0,74–0,95), eine Spezifität von 0,81 (95 % KI: 0,61–0,92) und eine AUC von 0,92 (95 % KI: 0,89–0,94) auf (Abbildung 7 und Ergänzende Abbildung S4). Zusätzlich verwendeten drei Studien radiomische Merkmale basierend auf CT20,25,30; aufgrund der begrenzten Stichprobengröße wurde jedoch für diese Untergruppe keine Metaanalyse durchgeführt. Diese Studien berichteten über Sensitivitäten im Bereich von 0,778 bis 0,963, Spezifitäten von 0,75 bis 0,877 sowie AUC-Werte zwischen 0,836 und 0,903 (Tabelle 2).
Vorhersagemodelle und diagnostische Leistung
In der Untergruppe, die logistische Regressionsmodelle verwendete, betrug die gepoolte Sensitivität 0,86 (95 % KI: 0,79–0,90), die Spezifität 0,78 (95 % KI: 0,68–0,85) und die AUC 0,89 (95 % KI: 0,86–0,92) (Abbildung 8 und ergänzende Abbildung S5). Diese Schätzungen ähnelten den Gesamtergebnissen. Darüber hinaus verwendeten drei Studien Modelle des maschinellen Lernens: Zwei nutzten SVM14,28 und berichteten AUC-Werte von 0,94 und 0,986, Sensitivitäten von 0,95 und 0,973 sowie Spezifitäten von 0,91 und 0,8397. Eine Studie verwendete das Xception-Modell24 mit einer AUC von 0,8, einer Sensitivität von 0,76 und einer Spezifität von 0,78 (Tabelle 2).
Verzerrungsrisiko
Die QUADAS-2-Bewertung ergab, dass die meisten Bereiche als mit geringem Verzerrungsrisiko eingestuft wurden, wobei einige Bewertungen im Bereich Patientenauswahl sowie Ablauf und Zeitplanung als hoch oder unklar eingestuft wurden (ergänzende Abbildung S6 und ergänzende Abbildung S7). Der Deeks-Funnel-Plot-Asymmetrie-Test zeigte keine Hinweise auf einen statistisch signifikanten Publikationsbias (P = 0.42) (ergänzende Abbildung S8).
Insgesamt zeigten die gepoolten Schätzungen eine hohe diagnostische Leistungsfähigkeit der radiomischen Vorhersage der Ki-67-Expression, jedoch limitiert die erhebliche Heterogenität zwischen den Studien die Verallgemeinerbarkeit.
Datenverfügbarkeit
Die auf Studienebene aus den 17 eingeschlossenen Studien extrahierten und in dieser Metaanalyse verwendeten Daten sind in Zusatzdatei 2 enthalten.

Abbildung 1: Flussdiagramm zur Studienauswahl. Das Flussdiagramm zeigt den Prozess der Literatursuche, Sichtung, Eignungsbeurteilung und Studieneinschluss gemäß PRISMA 2020. Abkürzung: PRISMA = Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 2: Sensitivität und Spezifität der Radiomik zur Vorhersage der Ki-67-Expression beim hepatozellulären Karzinom. Paarweise dargestellte Forest-Plots zeigen studienspezifische und zusammengefasste Schätzungen von Sensitivität und Spezifität. Quadrate repräsentieren Einzelstudien-Schätzungen, horizontale Linien repräsentieren 95 %-Konfidenzintervalle (KI), und Rauten repräsentieren die zusammengefassten Schätzungen. Abkürzung: KI = Konfidenzintervall. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 3: Gesamtdiagnostische Leistung der Radiomik zur Vorhersage der Ki-67-Expression bei hepatozellulärem Karzinom. Die SROC-Kurve zeigt den zusammenfassenden Operationspunkt (Sensitivität, 0,87; Spezifität, 0,79), die 95-%-Konfidenzkontur und die 95-%-Vorhersagekontur; die AUC betrug 0,90. Abkürzungen: AUC = Fläche unter der Kurve; SROC = zusammenfassende Receiver-Operating-Characteristic-Kurve. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 4: Diagnostische Leistung der Untergruppe mit einem Ki-67-Schwellenwert von 10 %. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.
Die SROC-Kurve zeigt die diagnostische Aussagekraft von Studien, die einen Ki-67-Schwellenwert von 10 % verwendeten; die AUC betrug 0,89. Abkürzungen: AUC = Fläche unter der Kurve; SROC = zusammenfassende Receiver-Operating-Characteristic.

Abbildung 5: Diagnostische Leistung der Subgruppe mit Ki-67-Schwellenwerten > 10 %. Die SROC-Kurve zeigt die diagnostische Leistung von Studien, die Ki-67-Schwellenwerte > 10 % verwendeten; die AUC betrug 0,90. Abkürzungen: AUC = Fläche unter der Kurve; SROC = zusammenfassende Receiver-Operating-Characteristic. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 6: Diagnostische Leistung von auf MRT basierenden radiomischen Modellen. Die SROC-Kurve zeigt die zusammengefasste diagnostische Leistung von aus MRT-Daten abgeleiteten radiomischen Merkmalen; die AUC betrug 0,88. Abkürzungen: AUC = Fläche unter der Kurve; MRT = Magnetresonanztomographie; SROC = zusammenfassende Receiver-Operating-Characteristic. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 7: Diagnostische Leistungsfähigkeit ultraschallbasierter radiomischer Modelle. Die SROC-Kurve zeigt die zusammengefasste diagnostische Leistung ultraschallbasierter radiomischer Merkmale; die AUC betrug 0,92. Abkürzungen: AUC = Fläche unter der Kurve; SROC = zusammenfassende receiver operating characteristic. Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 8: Diagnostische Leistung von logistischen Regressionsmodellen. Die SROC-Kurve zeigt die zusammengefasste diagnostische Leistung radiomischer Modelle, die mittels logistischer Regression erstellt wurden; die AUC betrug 0,89. Abkürzungen: AUC = Fläche unter der Kurve; SROC = zusammenfassende receiver operating characteristic. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.
| Studie | Studiendesign | Stichprobengröße | Alter | Männlich (%) | Bildgebungsmodalität | Merkmalsset | Vorhersagemodell | Segmentierung | Validierung | Ki-67-Schwellenwert | Ki-67 hoch | Ki-67 niedrig |
| Hu, 2017 | Retrospektiv | 57 | 54,23 ± 11,13 | 78,95 | MRT | Radiomik | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Keine Validierung | 10 % | 41 | 16 |
| Yao, 2018 | Retrospektiv | 44 | 55,5 ± 10,4 | 42,37 | Ultraschall | Radiomik | SVM | Manuell | Interne Validierung | 25 % | 23 | 21 |
| Chen, 2020 | Retrospektiv | 180 | 51,22 ± 10,38 | 82,8 | MRT | Radiomik | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Keine Validierung | 50 % | 34 | 146 |
| Ye, 2019 | Prospektiv | 89 | 50,72 ± 11,40 | 76,4 | MRT | Radiomik und klinische Faktoren | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Interne Validierung | 15 % | 49 | 40 |
| Ye, 2020 | Prospektiv | 103 | 50,90 ± 11,93 | 77,67 | MRT | Radiomik | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Keine Validierung | 10 % | 73 | 30 |
| Wu, 2020 | Retrospektiv | 74 | 58,61 | 81,08 | CT | Radiomik | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Keine Validierung | 10 % | 54 | 20 |
| Shi, 2020 | Prospektiv | 52 | 55,7 ± 12,8 | 75. | MRT | Radiomik | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Keine Validierung | 10 % | 35 | 17 |
| Fan, 2021 | Retrospektiv | 103 | 61,0 (50,3–68,0) | 76,7 | MRT | Radiomik und klinische Faktoren | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Interne Validierung | 14 % | 80 | 23 |
| Jing, 2021 | Retrospektiv | 81 | 53,52 | 76,54 | MRT | Radiomik | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Keine Validierung | 10 % | 67 | 14 |
| Hu, 2022 | Retrospektiv | 87 | 59,38 ± 11,13 | 88,51 | MRT | Radiomik | Xception | Manuell | Interne Validierung | 20 % | 40 | 47 |
| Wu, 2022 | Retrospektiv | 120 | 58,12 | 90. | CT | Radiomik und klinische Faktoren | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Interne Validierung | 20 % | 63 | 57 |
| Dong, 2022 | Prospektiv | 60 | 59,35 ± 10,07 | 77,2 | Ultraschall | Radiomik | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Interne Validierung | 10 % | 37 | 23 |
| Liu, 2022 | Retrospektiv | 73 | >55 Jahre: 71 % | 87,7 | MRT | Radiomik und klinische Faktoren | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Interne Validierung | 25 % | 35 | 38 |
| Zhang, 2023 | Retrospektiv | 168 | 57,0 (49,0–64,0) | 81,5 | Ultraschall | Radiomik und klinische Faktoren | SVM | Manuell | Interne Validierung | 10 % | 131 | 37 |
| Huang, 2022 | Prospektiv | 120 | 55,2 ± 11,2 | 92,5 | Ultraschall | Radiomik | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Keine Validierung | 10 % | 36 | 84 |
| Zhao, 2023 | Retrospektiv | 120 | 56,55 ± 9,53 | 87,5 | CT | Radiomik und klinische Faktoren | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Interne Validierung | 14 % | 71 | 49 |
| Zhang, 2024 | Retrospektiv | 177 | 55,2 ± 11,4 | 86,4 | Ultraschall | Radiomik und klinische Faktoren | Logistisches Regressionsmodell | Manuell | Interne Validierung | 20 % | 93 | 84 |
Tabelle 1: Grundlegende Merkmale der eingeschlossenen Studien. Merkmale der 17 Studien, einschließlich Studiendesign, Stichprobengröße, Bildgebungsmodalität, Merkmalssatz, Vorhersagemodell, Segmentierung, Validierung, Ki-67-Schwellenwert und Anzahl der Expressionsgruppen. Abkürzungen: CT = Computertomographie; MRI = Magnetresonanztomographie; SVM = Support-Vektor-Maschine.
| Untergruppe | Referenz | Sensitivität | Spezifität | AUC |
| CT | 20 | 0.963 | 0.75 | 0.836 |
| CT | 25 | 0.778 | 0.877 | 0.884 (95% CI, 0.813–0.936) |
| CT | 30 | 0.86 | 0.79 | 0.903 (95% CI, 0.849–0.956) |
| Modell des maschinellen Lernens | 14 | 0.95 | 0.91 | 0.94 |
| Modell des maschinellen Lernens | 24 | 0.76 | 0.78 | 0.8 |
| Modell des maschinellen Lernens | 28 | 0.973 | 0.8397 | 0.986 (95% CI, 0.955–0.998) |
Tabelle 2: Diagnostische Leistung von auf CT basierenden radiomischen und fortschrittlichen maschinellen Lernmodellen. Von den einzelnen auf CT basierenden und fortschrittlichen maschinellen Lernstudien berichtete Sensitivitäts-, Spezifitäts- und AUC-Werte. Abkürzungen: AUC = Fläche unter der Kurve; CI = Konfidenzintervall; CT = Computertomographie.
Ergänzende Abbildung S1: Sensitivität und Spezifität in der Untergruppe mit einer Ki-67-Schwelle von 10 %. Zusammengehörige Waldplots zeigen studienspezifische und gepoolte Schätzungen mit 95 % KI. Abkürzung: KI = Konfidenzintervall. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Ergänzende Abbildung S2: Sensitivität und Spezifität in der Untergruppe mit Ki-67-Schwellenwerten > 10 %. Paarweise dargestellte Waldplots zeigen studienspezifische und gepoolte Schätzungen mit 95 % Konfidenzintervallen (KI). Abkürzung: KI = Konfidenzintervall. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Ergänzende Abbildung S3: Sensitivität und Spezifität mithilfe von MRT-basierten radiomischen Modellen. Geordnete Waldplots zeigen studienspezifische und gepoolte Schätzungen mit 95 % KI. Abkürzungen: KI = Konfidenzintervall; MRT = Magnetresonanztomographie. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Ergänzende Abbildung S4: Sensitivität und Spezifität ultraschallbasierter radiomischer Modelle. Zusammengehörige Waldplots zeigen studienspezifische und gepoolte Schätzungen mit 95-%-Konfidenzintervallen. Abkürzung: CI = Konfidenzintervall. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Ergänzende Abbildung S5: Sensitivität und Spezifität von logistischen Regressionsmodellen. Gezeichnete Waldplots zeigen studienspezifische und gepoolte Schätzungen mit 95 % KI. Abkürzung: KI = Konfidenzintervall. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Ergänzende Abbildung S6: Methodische Qualitätsgrafik. Die Grafik zeigt die Anteile der Studien, die hinsichtlich jedes QUADAS-2-Domäne als geringes, unklar oder hohes Risiko einer Verzerrung sowie Bedenken hinsichtlich der Anwendbarkeit eingestuft wurden. Abkürzung: QUADAS-2 = Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies 2. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Ergänzende Abbildung S7: Zusammenfassung der methodischen Qualität. Die Zusammenfassung auf Studienebene zeigt niedrige, unklare oder hohe Bewertungen bezüglich des Bias-Risikos und der Bedenken hinsichtlich der Übertragbarkeit in jedem QUADAS-2-Domänenbereich. Abkürzung: QUADAS-2 = Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies 2. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Ergänzende Abbildung S8: Bewertung der Publikationsverzerrung. Der Deeks’-Test auf Asymmetrie des Trichterdiagramms zeigt die Beziehung zwischen der inversen Quadratwurzel der ESS und der DOR; P = 0.42. Abkürzungen: DOR = diagnostisches Quotenverhältnis; ESS = effektive Stichprobengröße. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Zusatzdatei 1: PRISMA-2020-Checkliste. Die ausgefüllte Checkliste dokumentiert die Berichterstattungskonformität für die systematische Übersichtsarbeit und diagnostische Metaanalyse. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Zusatzdatei 2: Extrahierte Daten, die für die diagnostische Metaanalyse verwendet wurden. Die Arbeitsmappe enthält die extrahierten daten auf Studienebene, einschließlich der Patientencharakteristika, Modellbeschreibungen und diagnostischen Leistungswerte, die für die zusammengefassten Analysen verwendet wurden. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.