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人工智能迭代重建算法在腹部低剂量增强CT中的临床应用价值

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遵义医科大学学报 2024年第5期47卷 487-494,501页

作者：张宝平李傲李宇航朱书萌田倩赵文哲杨健金超西安交通大学第一附属医院医学影像科陕西西安710061 陕西省计算影像与医疗智能工程研究中心陕西西安710061

目的探究人工智能迭代重建(AIIR)算法在腹部低剂量增强CT中的临床应用价值。方法前瞻性纳入2023年1-8月于我院行腹部增强CT检查的患者31例,男/女(24/7);平均年龄(60.5±10.8)岁。同时采集常规剂量(100 KVp,采用管电流调制技术,剂量等级3... 详细信息

目的探究人工智能迭代重建(AIIR)算法在腹部低剂量增强CT中的临床应用价值。方法前瞻性纳入2023年1-8月于我院行腹部增强CT检查的患者31例,男/女(24/7);平均年龄(60.5±10.8)岁。同时采集常规剂量(100 KVp,采用管电流调制技术,剂量等级3级,参考管电流213 mAs)和低剂量(80 KVp,采用管电流调制技术,剂量等级1级,参考管电流47 mAs)门静脉期腹部增强CT图像并记录辐射剂量参数。常规剂量(SD)CT采用迭代(Karl)重建,低剂量(RD)CT采用Karl和AIIR算法1、3、5级强度重建。测量5组图像门静脉、肝实质、肌肉、脂肪的CT值、噪声指数、信噪比(SNR)和对比度噪声比(CNR),主观评价5组图像的整体图像质量和“蜡质感”。选择长径大于5 mm的肝脏病变共61个,测量病变的SNR及CNR并进行病变显著性主观评价。结果SD腹部增强CT的有效剂量(ED)为(7.06±2.50)mSv,RD腹部增强CT的ED为(1.18±0.54)mSv,RD组辐射剂量较SD组降低约83.3%。5组图像中肝实质、肌肉、脂肪的CT值无差异(P>0.05),门静脉CT值在SD Karl组与RDKarl组之间、RDKarl组与RDAIIR各组之间存在差异(P<0.005)。RDAIIR重建图像的噪声指数、SNR和CNR值均显著优于RD和SD Karl重建图像(P<0.005),RD AIIR 5级重建在整体图像质量和“蜡质感”方面与SD Karl重建相当,符合临床诊断要求。RDAIIR各组病变的SNR和CNR值均显著高于RDKarl组(P<0.005),RD AIIR 5组病变显著性主观评分与SD Karl组相当,高于RDKarl、RD AIIR 1、RD AIIR 3组(P<0.005)。结论AIIR算法可有效降低腹部低剂量增强CT的图像噪声,改善图像质量,提高病变显著性。

关键词：腹部增强CT 低剂量CT 人工智能迭代重建肝脏

人工智能迭代重建算法对超低剂量胸部CT图像质量和计算机辅助肺结节检测的影响

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遵义医科大学学报 2024年第4期47卷 384-391页

作者：张宝平李傲李宇航朱书萌田倩赵文哲肖瑶侯伟刘哲王睿黄欣郝辉王怡名杨健金超西安交通大学第一附属医院医学影像科陕西西安710061 陕西省计算影像与医疗智能工程研究中心陕西西安710061

目的探讨人工智能迭代重建(AIIR)算法对超低剂量胸部CT图像质量和计算机辅助(CAD)肺结节检测的影响。方法前瞻性纳入2023年9月至10月于我院行胸部CT检查的患者41例,同时采集常规剂量(120 kVp),采用管电流调制技术,剂量等级2级,参考管... 详细信息

目的探讨人工智能迭代重建(AIIR)算法对超低剂量胸部CT图像质量和计算机辅助(CAD)肺结节检测的影响。方法前瞻性纳入2023年9月至10月于我院行胸部CT检查的患者41例,同时采集常规剂量(120 kVp),采用管电流调制技术,剂量等级2级,参考管电流(106 mAs)和超低剂量(120 kVp,15 mAs)胸部CT,记录辐射剂量参数。常规剂量CT采用Karl迭代重建,超低剂量CT采用Karl和AIIR(1、3、5级)重建,测量5组图像的主动脉、脂肪、肌肉区域的CT均值、噪声指数(SD)并计算信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),主观评价5组图像的整体图像质量。以2名胸部影像诊断医师共同阅片确定的≥4 mm非钙化实性肺结节作为参考标准,记录5组图像CAD肺结节检测的真阳性、假阳性(误诊)和假阴性(漏诊)数量并与参考标准比较,记录超低剂量Karl重建组图像人工阅片时间和CAD阅片时间。结果 5组图像CT值差异无统计学意义(P>0.05),超低剂量AIIR 5重建的SD、SNR和CNR值均优于常规剂量和超低剂量Karl重建,差异均有统计学意义(P0.05),超低剂量AIIR重建CAD肺结节检测的假阳性率低于常规剂量和超低剂量Karl重建,差异均有统计学意义(P<0.005)。超低剂量组辐射剂量较常规剂量组降低约89.3%,CAD阅片时间较人工阅片减少63.3%。结论 AIIR在改善超低剂量胸部CT图像质量的同时可以保持CAD肺结节检测的灵敏度,降低CAD肺结节检测的假阳性。

关键词：胸部CT 肺结节人工智能迭代重建超低剂量CT

不同重建算法对定量CT椎体骨密度测定准确性的影响

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中国医学影像学杂志 2023年第10期31卷 1090-1095页

作者：郝辉朱书萌赵文哲徐士杰丁宁宁杨健西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程系陕西西安710049 西安交通大学第一附属医院医学影像科陕西西安710061 上海联影医疗科技股份有限公司上海201800

目的探讨不同重建算法对体模定量CT(QCT)骨密度测定值准确性的影响。材料与方法使用编号145号欧洲腰椎体模,用低剂量与常规剂量扫描方案(120 kVp,参考管电流分别为30 mAs、200 mAs)各扫描10次,每次间隔5 min。原始数据重建算法选择滤波... 详细信息

目的探讨不同重建算法对体模定量CT(QCT)骨密度测定值准确性的影响。材料与方法使用编号145号欧洲腰椎体模,用低剂量与常规剂量扫描方案(120 kVp,参考管电流分别为30 mAs、200 mAs)各扫描10次,每次间隔5 min。原始数据重建算法选择滤波反投影(FBP)、混合迭代(KARL 3D,level=1~9)、深度学习(AIIR,level=1~5)。测定两种剂量下3种重建算法各椎体CT值、QCT骨密度值。采用单因素方差分析评价各椎体CT值、骨密度值间的差异,并比较各组骨密度测量值的相对标准偏差、相对测量误差。结果椎体CT值低剂量(L2:F=5.144,P<0.01;L3:F=3.626,P<0.01)、常规剂量(L1:F=4.726,P<0.01;L2:F=2.190,P=0.011)各算法间比较,差异有统计学意义。CT值KARL算法较FBP、AIIR高且随重建等级增高而增高,AIIR算法CT值相对稳定。骨密度值3种算法测量值与体模标称值相比均较高。骨密度在低剂量(L1:F=4.358,P<0.01;L2:F=9.309,P<0.01;L3:F=9.292,P<0.01)、常规剂量(L1:F=9.356,P<0.01;L2:F=6.853,P<0.01;L3:F=5.513,P<0.01)各算法间比较,差异均有统计学意义。KARL算法骨密度值较FBP、AIIR高,且随重建等级升高测定值升高,AIIR算法骨密度值相对稳定。AIIR算法的相对误差较小,准确度高。结论不同算法重建后体模图像骨密度测定值与标称值虽然存在差异,但均在误差允许范围内。经深度学习重建后的图像测得骨密度值更接近标称值、测量误差小稳定性高。

关键词：腰椎体模定量计算机断层扫描骨密度重建算法深度学习

宽体探测器CT one-beat采集技术在房颤患者冠状动脉CT血管成像中的应用

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西安交通大学学报（医学版） 2023年第6期44卷 977-982页

作者：朱书萌黎星贾晓茜田倩宋哲凡屈婷婷曹乐郭建新西安交通大学第一附属医院医学影像科陕西西安710061

目的评价宽体探测器CT one-beat采集技术对房颤患者冠状动脉CT血管成像(coronary CT angiography,CCTA)图像质量和诊断效能的影响。方法回顾性连续收集2022年7月至2023年2月行CCTA的房颤患者,均采用one-beat技术获取冠脉图像,共52例,年... 详细信息

目的评价宽体探测器CT one-beat采集技术对房颤患者冠状动脉CT血管成像(coronary CT angiography,CCTA)图像质量和诊断效能的影响。方法回顾性连续收集2022年7月至2023年2月行CCTA的房颤患者,均采用one-beat技术获取冠脉图像,共52例,年龄(67.32±11.45)岁,其中男性31例。评估冠状动脉的主、客观图像质量,并以侵入性冠状动脉导管造影为黄金标准分别计算中度和重度以上狭窄的诊断效能。结果主观评价结果:92.31%(384/416)的血管节段评为优秀或良好,可诊断率达到98.08%(408/416,主观评分≥3分)。客观评价结果:右冠状动脉、前降支和回旋支的CT值分别为(433.41±95.17)、(422.69±92.81)、(420.27±95.43)HU,对比噪声比分别为38.46±7.54、32.46±13.78、37.74±8.89。中度和重度以上狭窄总的诊断准确率为94.71%、96.15%,敏感性为87.9%、83.64%,特异性为96.62%、98.06%。结论宽体探测器CT one-beat采集技术可在不增加患者辐射剂量的前提下,获得高质量冠脉图像,同时达到较高的诊断准确率,对房颤患者有很好的临床应用价值。

关键词：房颤冠状动脉CT血管成像图像质量诊断效能

80kVp联合ASiR-V对肾移植术前评估髂动脉图像质量的影响

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西安交通大学学报（医学版） 2021年第5期42卷 763-768页

作者：贾晓茜徐文婷同维陈姣朱书萌田倩牛心怡张向利郭建新西安交通大学第一附属医院医学影像科陕西西安710061

目的探讨80 kVp联合多模型自适应统计迭代重组(adaptive statistical iterative reconstruction-v,ASiR-V)算法对肾移植术前评估髂动脉CT血管成像(CT angiography,CTA)图像质量的影响。方法连续收集肾移植术前评估冠状动脉和髂动脉的患... 详细信息

目的探讨80 kVp联合多模型自适应统计迭代重组(adaptive statistical iterative reconstruction-v,ASiR-V)算法对肾移植术前评估髂动脉CT血管成像(CT angiography,CTA)图像质量的影响。方法连续收集肾移植术前评估冠状动脉和髂动脉的患者50例,采用一站式联合扫描,扫描结束后,对髂动脉图像进行不同后置ASiR-V重建(迭代率50%~100%,间隔10%),得到6组图像,评价并比较所有图像质量,记录患者检查中的DLP和CTDI,计算出有效辐射剂量(effective dose,ED)。结果髂动脉不同ASiR-V的图像质量主观评分均在3分以上,为(3.32±0.24)分,CT值为(344.30±74.53)HU,患者整个检查所接受的ED为(2.71±0.42)mSv。随ASiR-V迭代率的增加,噪声值降低,信噪比、对比噪声比增加,其中80%ASiR-V的主观图像质量评分最高,为(3.41±0.26)分。结论对于需要进行肾移植术前同时评估冠脉和髂动脉的患者,选择低管电压(80 kVp)与后置80%ASiR-V重建算法的组合应用,为在低ED水平下获得了较高质量的髂动脉图像,这可为根据个性化扫描方案从而进一步降低此类患者受照的辐射剂量提供实践基础,具有良好的可行性和临床应用价值。

关键词：肾移植 X线计算机髂动脉迭代重建图像质量

LBW指数结合能谱CT在合理降低肝脏增强CT的CM剂量中的应用

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西安交通大学学报（医学版） 2021年第6期42卷 880-884页

作者：贾晓茜王怡名同维屈媛陈姣韩春莹田倩朱书萌郭建新李淼西安交通大学第一附属医院医学影像科陕西西安710061

目的比较能谱CT扫描条件下去脂体质量(lean body weight, LBW)与全体质量(total body weight, TBW)作为指数计算肝脏增强CT对比剂药量的增强效果。方法连续纳入2018年11月至2019年1月在本院影像科行肝脏增强CT的218例患者,LBW组101例,TB... 详细信息

目的比较能谱CT扫描条件下去脂体质量(lean body weight, LBW)与全体质量(total body weight, TBW)作为指数计算肝脏增强CT对比剂药量的增强效果。方法连续纳入2018年11月至2019年1月在本院影像科行肝脏增强CT的218例患者,LBW组101例,TBW组117例。两组均采用能谱CT扫描,扫描和重建参数一致。使用的CM计算方法:LBW组的对比剂量为500 mgI/kg(LBW),TBW组的对比剂量为450 mgI/kg(TBW),注射速率均为2.8 mL/s。检查结束后将图像传输到GE AW4.7工作站,对50 keV单能量图像进行分析。比较两组患者的CM使用量、动脉期主动脉CT值(HU-aorta)、静脉期肝脏增强CT值(△-liver)、主动脉和肝脏增强达标率及变异度。结果与TBW组比较,LBW组CM剂量、HU-aorta和△-liver更低(P0.05)。LBW组HU-aorta和△-liver的变异度均明显低于TBW组,增强效果更一致。结论在能谱CT扫描前提下,使用LBW作为指数计算肝脏增强CT的药量,不仅可以减少造影剂用量,而且可以使患者的肝实质增强效果更加一致。

关键词：去脂体质量能谱CT 肝脏增强CT 对比剂一致性

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CD147在肿瘤侵袭及转移过程中的作用

海南医学 2017年第19期28卷 3189-3192页

作者：何拓孙静王婧伊商佳欢朱书萌西安医学院医学技术系陕西西安710021

CD147是广泛存在于细胞膜表面的一种跨膜糖蛋白分子,属于免疫球蛋白超家族的一员。正常情况下,CD147分子广泛表达于身体各部分的组织,但其表达程度一般较低。经过长期大量的临床资料研究发现,在包括肝癌、肺癌、乳腺癌、结肠癌、膀胱癌... 详细信息

CD147是广泛存在于细胞膜表面的一种跨膜糖蛋白分子,属于免疫球蛋白超家族的一员。正常情况下,CD147分子广泛表达于身体各部分的组织,但其表达程度一般较低。经过长期大量的临床资料研究发现,在包括肝癌、肺癌、乳腺癌、结肠癌、膀胱癌等多种常见肿瘤当中,CD147分子常常会被激活并重新表达。而且CD147通过多种机制可以促进肿瘤的侵袭和转移,在肿瘤的恶性生物学行为中扮演了重要角色。本文主要综述了CD147在肝细胞癌、乳腺癌及宫颈病变中的作用及其发生机制,并对CD147的应用前景进行了展望。

关键词： CD147 基质金属蛋白酶肝细胞癌

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基于改进图卷积神经网络的航空行李特征感知

浙江大学学报（工学版） 2024年第5期58卷 941-950页

作者：邢志伟朱书杰李彪中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

针对航空行李自动化码放处理需求下构型特征感知能力不足的问题,设计以PointNet++为基准,融入图卷积神经网络和自注意力机制的航空行李特征感知网络模型.在骨干网络的特征抽象层中引入局部空间注意力模块,提取航空行李点云中相邻点的关... 详细信息

针对航空行李自动化码放处理需求下构型特征感知能力不足的问题,设计以PointNet++为基准,融入图卷积神经网络和自注意力机制的航空行李特征感知网络模型.在骨干网络的特征抽象层中引入局部空间注意力模块,提取航空行李点云中相邻点的关联空间结构特征,感知区域特征空间的内在联系.通过全局特征聚合模块学习行李点云局部特征间的相关性,自适应聚合航空行李局部特征,形成点云全局上下文信息.利用循环最大池化层回收特征降维中丢弃点的特征,在多个层次上收集航空行李的特征信息,在减少信息冗余的同时,保留强度鲜明的局部、全局特征激活.实验结果表明,航空行李分类的平均精度和整体精度分别为94.68%和96.32%,比PointNet++分别提高了6.53%和5.07%.该网络模型的航空行李特征感知性能优于现有的其他智能算法,能够为航空行李码放空间优化及控制提供准确、可靠、有效的输入.

关键词：航空运输行李特征感知三维点云图卷积神经网络自注意力机制

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青少年Liddle综合征1例

中华高血压杂志(中英文) 2024年第6期 597-599页

作者：朱书艺陶海龙郑州大学第一附属医院心血管内科

1病例资料患者，男，15岁，以“发现血压升高1年”为主诉于2023年11月13日入院。患者1年前体检时发现血压升高，当时血压为150/100 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),未诊疗，后多次测血压升高，血压波动在140～170/100～120 mmHg, 无头晕、头蒙... 详细信息

1病例资料患者，男，15岁，以“发现血压升高1年”为主诉于2023年11月13日入院。患者1年前体检时发现血压升高，当时血压为150/100 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),未诊疗，后多次测血压升高，血压波动在140～170/100～120 mmHg, 无头晕、头蒙、头痛、恶心等不适，间断口服“硝苯地平控释片30 mg”,疗效欠佳，血压仍波动在150/110 mmHg左右，入院前1月未服用任何降压药。

关键词： Liddle综合征高血压低血钾