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基于磁共振图像机器学习放射组学模型预测脑胶质瘤的强化

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南方医科大学学报 2024年第1期44卷 194-200,F0003页

作者：何慧珊郭二嘉蒙文仪王彧王雯何文乐吴元魁阳维南方医科大学南方医院(第一临床医学院) 广东广州510515 广东三九脑科医院影像中心广东广州510515 南方医科大学生物医学工程学院广东广州510515

目的开发一个基于T2液体衰减反转恢复序列(T2-FLAIR)图像准确预测胶质瘤MRI强化模式的机器学习放射组学模型,为优化胶质瘤患者的MRI检查流程提供潜在的理论依据。方法回顾性收集385例手术病理确诊的脑胶质瘤的术前MRI T2-FLAIR图像,根... 详细信息

目的开发一个基于T2液体衰减反转恢复序列(T2-FLAIR)图像准确预测胶质瘤MRI强化模式的机器学习放射组学模型,为优化胶质瘤患者的MRI检查流程提供潜在的理论依据。方法回顾性收集385例手术病理确诊的脑胶质瘤的术前MRI T2-FLAIR图像,根据强化模式分成强化和无强化两类,在训练组(201例)基于高斯过程、线性回归、线性回归最小绝对收缩和选择算子、支持向量机、线性判别分析和朴素贝叶斯这6种分类器分别建立预测胶质瘤强化模式的组学模型,并在内部验证组(85例)和外部验证组(99例)进行测试。应用受试者操作特征曲线评估其预测性能。结果以高斯过程作为分类器的由15个放射组学特征组成的预测模型在训练组和内部验证组均具有最高的预测性能,其曲线下面积分别是0.88(95%CI:0.81,0.94)和0.80(95%CI:0.71,0.88),在外部验证组的曲线下面积、敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别是0.81(95%CI:0.71,0.90)、0.98、0.61、0.76、0.96。结论基于T2-FLAIR的机器学习放射组学模型可准确预测胶质瘤的MRI强化模式。

关键词：脑肿瘤磁共振成像机器学习放射组学

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基于序列缺失的MRI多序列特征填补与融合互助模型:鉴别高低级别胶质瘤

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南方医科大学学报 2024年第8期44卷 1561-1570页

作者：吴垂杏钟伟雄谢金城杨蕊梦吴元魁许乙凯王琳婧甄鑫南方医科大学生物医学工程学院广东广州510515 广州市第一人民医院放射科广东广州510180 华南理工大学医学院广东广州510006 南方医科大学南方医院医学影像科广东广州510515 广州医科大学附属肿瘤医院广东广州510095

目的探讨基于序列缺失的MRI多序列特征填补与融合互助模型应用于高级别胶质瘤(HGG)与低级别胶质瘤(LGG)鉴别的性能表现。方法回顾性收集305例胶质瘤患者(189例HGG,116例LGG)的MRI图像,分别勾画出T1加权成像(T1WI)、T2加权成像(T2WI)、T... 详细信息

目的探讨基于序列缺失的MRI多序列特征填补与融合互助模型应用于高级别胶质瘤(HGG)与低级别胶质瘤(LGG)鉴别的性能表现。方法回顾性收集305例胶质瘤患者(189例HGG,116例LGG)的MRI图像,分别勾画出T1加权成像(T1WI)、T2加权成像(T2WI)、T2液体翻转恢复衰减(T2_FLAIR)和T1WI增强图像(CE_T1WI)的感兴趣区(ROI),提取出4个ROI的影像组学特征。利用本研究提出的基于序列缺失的MRI多序列特征填补与融合互助模型对含有缺失数据的特征矩阵进行填补与融合双向学习得到互助模型。采用五折交叉验证方法和准确率(ACC)、平衡准确率(BAcc)、ROC曲线下的面积(AUC)、特异性和灵敏度评价该模型的鉴别能力。所提模型与其他非完整多模态分类模型在鉴别HGG与LGG上进行定量比较,对本文提出的特征填补与融合方法学习得到的潜在特征进行类可分性实验,观察样本在二维平面的分类效果,采用收敛性实验验证该模型的可行性。结果模型序列缺失率为10%时,其在鉴别HGG与LGG的ACC、BAcc、AUC、特异性、灵敏度分别为:0.777、0.768、0.826、0.754和0.780,融合的潜在特征在类可分性实验中有优秀表现,该算法可迭代至收敛。缺失率为30%、50%时,分类性能也优于其他方法。结论基于序列缺失的MRI多序列特征填补与融合互助模型在HGG和LGG的分类任务中具有优异的性能表现。与其他非完整多模态分类模型相比,该模型在鉴别HGG和LGG的分类性能更优,适用于非完整模态的多模态数据的处理。

关键词：序列缺失特征填补表征学习高级别胶质瘤低级别胶质瘤

黔东南自治州山地稻田“稻-蛙-鱼”综合种养试验及效益分析

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贵州畜牧兽医 2024年第3期48卷 35-38页

作者：庄燚华谌金吾王益海吴元魁刘忠培麻智芳镇远县农业农村局贵州镇远557700 黔东南州农业科学院贵州凯里556000 黔东南州农业农村局贵州凯里556000

为提高贵州省黔东南自治州山地稻田的综合生产效益,在镇远县选择山地稻田6670 m^(2),进行水稻单作和稻-蛙-鱼综合种养共作试验,并分析比较综合效益。其中单一水稻种植田3335 m^(2)为对照组(1万株/667 m^(2)),水稻-牛蛙-鲤综合种养共作33... 详细信息

为提高贵州省黔东南自治州山地稻田的综合生产效益,在镇远县选择山地稻田6670 m^(2),进行水稻单作和稻-蛙-鱼综合种养共作试验,并分析比较综合效益。其中单一水稻种植田3335 m^(2)为对照组(1万株/667 m^(2)),水稻-牛蛙-鲤综合种养共作3335 m^(2)为试验组(水稻1万株/667 m^(2),牛蛙苗4000只/667 m^(2)、鲤鱼苗50 kg/667 m^(2)),水稻收割时收获水产品。结果:(1)对照组水稻产量589.3 kg/667 m^(2),收益2121.6元/667 m^(2),纯利润1751.6元/667 m^(2);试验组水稻产量528.8 kg/667 m^(2)、牛蛙产量400 kg/667 m^(2)、鲤鱼产量125 kg/667 m^(2),纯利润13693.5元/667 m^(2),比对照组提高6.8倍。(2)综合糙米率、精米率、垩白度米质指标,试验组稻米品质显著优于对照组(P<0.05)。结论:在黔东南自治州山地稻田采用水稻-牛蛙-鲤鱼综合种养共作模式可大幅提高稻田的综合效益,是1种可在山地稻田适度规模推广的综合种养模式。

关键词：黔东南自治州山地稻田 “稻-蛙-鱼”综合种养经济效益

基于MRI流入血管空间灌注成像直方图特征预测高级别脑胶质瘤复发的研究

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中国实用神经疾病杂志 2024年第6期27卷 668-673页

作者：陈超凡陈斌杨胜娇肖静邱若薇许乙凯吴元魁南方医科大学第一临床医学院广东广州510515 南方医科大学第七附属医院广东佛山528244

目的探究基于MRI的流入血管空间灌注成像(iVASO)技术,计算获取小动脉脑血容量(CBVa)直方图相关特征,分析其预测高级别脑胶质瘤术后复发的价值。方法回顾性收集2020-01—2021-02南方医科大学南方医院收治的50例高级别脑胶质瘤患者的MRI图... 详细信息

目的探究基于MRI的流入血管空间灌注成像(iVASO)技术,计算获取小动脉脑血容量(CBVa)直方图相关特征,分析其预测高级别脑胶质瘤术后复发的价值。方法回顾性收集2020-01—2021-02南方医科大学南方医院收治的50例高级别脑胶质瘤患者的MRI图像,提取iVASO数据,根据术后复发情况分为非复发组(n=27)、复发组(n=23)。使用Matlab软件处理iVASO数据后计算获得CBVa的直方图参数,包括平均值(CBVa mean)、中位值(CBVa median)、众数(CBVa majority)、最大值(CBVa max)、最小值(CBVa min)、偏度(skewness)、峰度(kurtosis),第10(CBVa 10)、20(CBVa 20)、25(CBVa 25)、30(CBVa 30)、40(CBVa 40)、60(CBVa 60)、70(CBVa 70)、75(CBVa 75)、80(CBVa 80)及90(CBVa 90)百分位数。比较2组各参数,构建预测回归方程式,并绘制ROC曲线评估其预测效能。结果非复发组CBVa mean、CBVa median、CBVa max、CBVa 20、CBVa 25、CBVa 30、CBVa 40、CBVa 60、CBVa 70、CBVa 75、CBVa 80、CBVa 90均显著低于复发组(P0.05)。ROC曲线分析显示CBVa median在鉴别非复发组与复发组中的诊断效能最高,曲线下面积均为0.853,当以1.0435×10^(-3) mL/100 mL截断值时,灵敏度为55.6%,特异度为100.0%。基于二分类Logistic回归分析,使用CBVa median构建回归方程式。结论iVASO技术通过获取CBVa直方图特征,可作为一个高级别脑胶质瘤术后复发的预测工具,CBVa median对高级别脑胶质瘤术后复发具有较高的预测价值。

关键词：高级别脑胶质瘤磁共振成像流入血管空间灌注成像(iVASO) 小动脉血容量(CBVa) 直方图预测模型

多层螺旋CT在原发性十二指肠癌诊断中的应用

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临床放射学杂志 2009年第11期28卷 1500-1502页

作者：郝鹏许乙凯吴元魁南方医科大学南方医院影像中心广州510515

目的评价多层螺旋CT及其后处理技术在诊断原发性十二指肠癌的价值。资料与方法对7例经手术后病理证实的原发性十二指肠癌患者的多层螺旋CT表现进行回顾性分析。结果7例中有4例表现为局部软组织肿块影;3例表现为管壁增厚和管腔狭窄;同时... 详细信息

目的评价多层螺旋CT及其后处理技术在诊断原发性十二指肠癌的价值。资料与方法对7例经手术后病理证实的原发性十二指肠癌患者的多层螺旋CT表现进行回顾性分析。结果7例中有4例表现为局部软组织肿块影;3例表现为管壁增厚和管腔狭窄;同时表现为局部软组织肿块和管壁增厚、局部管腔狭窄者2例;与胰头分界不清2例;肝内转移1例;肺内转移1例;增强扫描表现为软组织肿块者在动脉期有明显强化,静脉及延迟期强化部分消退明显。结论多层螺旋CT及其后处理技术对原发性十二指肠癌的诊断和手术分期及指导治疗有价值。

关键词：十二指肠肿瘤体层摄影术 X线计算机

MR对比剂超顺磁性氧化铁脂质体的研究现状:标记特点及其安全性和局限性

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中国组织工程研究与临床康复 2010年第3期14卷 513-516页

作者：戴懿吴元魁南方医科大学第一临床医学院广东省广州市510515 南方医科大学南方医院影像中心广东省深圳市510515

背景:近年来超顺磁性氧化铁(superparamagnetic irono xide,SPIO)对比剂的研发受到了广泛关注,主要体现在干细胞移植后追踪成像、包裹有阿拉伯半乳聚糖的细胞膜受体靶向成像以及SPIO脂质体等剂型的研究方面。目的:对MR对比剂SPIO脂质体... 详细信息

背景:近年来超顺磁性氧化铁(superparamagnetic irono xide,SPIO)对比剂的研发受到了广泛关注,主要体现在干细胞移植后追踪成像、包裹有阿拉伯半乳聚糖的细胞膜受体靶向成像以及SPIO脂质体等剂型的研究方面。目的:对MR对比剂SPIO脂质体的研究现状做一综述。方法:应用计算机检索CNKI和Science Direct数据库中1998-01/2009-09关于超顺磁性氧化铁脂质体的文章,在标题和摘要中以"SPIO,超顺磁性氧化铁,脂质体,MR对比剂"或"SPIO,superparamagnetic irono xide,Liposome,MR contrast agent"为检索词进行检索。选择文章内容与MR对比剂有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到48篇文献,根据纳入标准选择关于超顺磁性氧化铁脂质体的24篇文献及1部著作进行综述。结果与结论:MR对比剂的不断创新改良对MRI诊断技术的提高起到了不可磨灭的作用。超顺磁性对比剂的代表SPIO在多种疾病的诊断价值上超越了以往的MR对比剂。SPIO脂质体具有更低的毒副作用以及对特异组织良好的靶向性,在实验研究及临床应用上受到广泛关注并被逐步推广。随着功能影像和分子影像的迅速发展,SPIO脂质体在今后应用领域必将更为宽广。

关键词：超顺磁性氧化铁脂质体超顺磁性氧化铁脂质体对比剂磁共振成像

SPIO增强MRI区分肿瘤转移性与良性淋巴结的实验研究

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SPIO增强MRI区分肿瘤转移性与良性淋巴结的实验研究

作者：吴元魁第一军医大学

学位级别：硕士

目的：建立淋巴结反应性增生和转移瘤的动物模型，研究超顺磁性氧化铁粒子(SPIO)增强MRI区分肿瘤转移性与良性淋巴结的价值。材料与方法： 1、18只成年雌性新西兰白兔，体重2.0～2.5Kg，随机平均分成三组：正常组、反... 详细信息

目的：建立淋巴结反应性增生和转移瘤的动物模型，研究超顺磁性氧化铁粒子(SPIO)增强MRI区分肿瘤转移性与良性淋巴结的价值。材料与方法： 1、18只成年雌性新西兰白兔，体重2.0～2.5Kg，随机平均分成三组：正常组、反应性增生组、转移瘤组。 2、正常组平扫及单侧后肢皮下间隙注射SPIO(10μmol Fe)后1～48 小时行四个序列(T1WI、PDWI、T2WI、T2WI)MRI扫描，分析各序列图象上的腘窝淋巴结增强前后信号强度变化特征，用于研究SPIO 增强效应—时间曲线;并测量T1WI淋巴结的大小。 3、反应性增生组后腿肌注蛋黄乳胶(EYE)，用于建立腘窝淋巴结反应性增生模型;转移瘤组后腿肌肉接种VX2肉瘤，用于建立腘窝淋巴结肿瘤转移模型。 4、反应性增生组、转移瘤组在平扫及单侧后肢皮下间隙注射SPIO (10μmol Fe)后12小时行四个序列(T1WI、PDWI、T2WI、T2WI) MRI扫描，测量T1WI各组腘窝淋巴结的大小并分析增强前后各序列图象上腘窝淋巴结的信号强度变化特征。 5、所有实验动物在行SPIO增强扫描后均取腘窝淋巴结测量其大小，然后行病理学检查，并与MRI图象对照。结果： 1、腘窝淋巴结反应性增生和VX2肉瘤转移的新西兰白兔模型各6 只均诱导成功。 2、平扫时三组腘窝淋巴结在四个序列图象上的信号强度均无明显差异;在T1WI和标本实测值，反应性增生组和转移瘤组的淋巴结大小无明显差异，但二者均大于正常组淋巴结。 3、在SPIO增强后1小时，正常组胭窝淋巴结的信号强度即明显降低，在 12小时时降低最为明显;至增强后 48小时，增强效果仍很明显，在 TIWI、PDWI、TZWI、TZ＊WI上标准化信号强度旧I)分别为平扫时的 51％、41％、22％和 11％。 4、SPIO增强后，反应性增生组淋巴结的信号强度显著下降，而转移瘤组淋巴结的信号强度未见明显变化。 5、病理证实正常组和反应性增生组淋巴结结构完好，且均摄取 SPIO粒子;而转移瘤组淋巴结的解剖结构被肿瘤组织完全破坏，且未见摄取SPIO粒子。结论： l、分别用蛋黄乳胶、VXZ肉瘤诱导的淋巳结反应性增生和肿瘤转移的动物模型适合于评估新型MR造影剂SPIO诊断转移性淋巴结的效 sg。 2、经皮下间隙注射SPIO后，淋巴结在1．48小时内一直保持理想的增强水平，MAI增强扫描在该时间段完成比较合适。 3、根据组织间隙注射SPIO后局部淋巴结信号改变程度有助于鉴别转移性淋巴结和正常或反应性增生淋巴结。

关键词：造影剂实验研究铁淋巴结肿瘤磁共振成像

超顺磁氧化铁粒子增强MRI区分肿瘤转移性与良性淋巴结的实验研究

同方学位论文库评论

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中华放射学杂志 2002年第6期36卷 562-566页

作者：吴元魁许乙凯黄其鎏第一军医大学附属南方医院影像中心广州510515

目的　研究超顺磁氧化铁粒子 (SPIO)增强MRI鉴别肿瘤转移淋巴结与正常和反应增生性淋巴结的价值。方法　新西兰兔 18只 ,体重 2 .0～ 2 .5kg。分析 6只正常兔平扫及皮下间隙注射SPIO(10 μmolFe/肢 )后 1～ 4 8h的信号变化 ,用于研究SPI... 详细信息

目的　研究超顺磁氧化铁粒子 (SPIO)增强MRI鉴别肿瘤转移淋巴结与正常和反应增生性淋巴结的价值。方法　新西兰兔 18只 ,体重 2 .0～ 2 .5kg。分析 6只正常兔平扫及皮下间隙注射SPIO(10 μmolFe/肢 )后 1～ 4 8h的信号变化 ,用于研究SPIO增强效应时间曲线 ;6只兔后腿肌内注射蛋黄乳胶 ,用于建立窝淋巴结的反应性增生模型 ;6只兔后腿肌肉接种VX2肉瘤 ,用于建立肿瘤淋巴结转移模型。分析各组窝淋巴结在SPIO增强 (10 μmolFe/肢 )前后的MRI特征 ,并与病理检查对照。结果　平扫时正常、反应性增生的淋巴结和肿瘤转移淋巴结的信号强度无明显差异。SPIO增强后 ,正常和反应性增生淋巴结的信号强度降低 ,在 12h时最明显 ,至 4 8h时仍较明显 ,在T1WI、T2 WI、质子密度加权像 (PDWI)和T 2 WI分别为平扫时信号强度的 5 1%、2 2 %、4 1%和 11% (P值均 =0 .0 0 0 ) ;肿瘤转移淋巴结的信号强度保持不变。

关键词：超顺磁氧化铁粒子造影剂动物实验良性淋巴结肿瘤转移性淋巴结磁共振成像

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读片窗

临床放射学杂志 2013年第7期32卷 915-915,1064页

作者：肖翔许乙凯彭林郝鹏吴元魁南方医科大学南方医院影像中心广州510515 南方医科大学南方医院神经外科广州510515

患者男，42岁。不明原因双眼视物模糊3年，伴性功能减退及双侧颞部疼痛，无恶心呕吐，无多饮多尿，无肢体抽搐。血生化、血常规和内分泌检查均正常。神经系统体检尤异常发现。

关键词：读片窗性功能减退内分泌检查视物模糊不明原因恶心呕吐多饮多尿肢体抽搐