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磁共振影像深度学习在精神分裂症诊断中的应用综述

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中国图象图形学报 2020年第10期25卷 2047-2057页

作者：宋佩伦王雅萍耿秀娟张航宋学勤郑州大学信息工程学院郑州450001 香港中文大学大脑与认知研究所中国香港999077 郑州大学第一附属医院精神医学科郑州450001

精神分裂症是一种大脑存在结构和功能异常的严重精神疾病,目前尚无十分有效的诊疗手段。许多研究者尝试采用基于磁共振影像的机器学习方法辅助诊断精神分裂症。深度学习由于其强大的特征表示能力,在医学影像等领域得到了广泛的应用,表... 详细信息

精神分裂症是一种大脑存在结构和功能异常的严重精神疾病,目前尚无十分有效的诊疗手段。许多研究者尝试采用基于磁共振影像的机器学习方法辅助诊断精神分裂症。深度学习由于其强大的特征表示能力,在医学影像等领域得到了广泛的应用,表现出比传统机器学习方法更优异的性能。目前已有论文对深度学习在医学影像领域内的应用进行了详细的总结和分析,却很少有论文对其在具体某一疾病(例如精神分裂症)诊断中的应用进行系统的梳理和总结。因此,本文主要关注深度学习在基于磁共振影像的精神分裂症诊断中的应用。首先介绍了基于磁共振影像的精神分裂症诊断中常用的几种深度学习模型;其次按照数据的不同模态将相关研究划分为:基于结构磁共振成像的方法、基于功能磁共振成像的方法以及基于多模态数据的方法,并对各类方法的具体应用进行了总结;最后针对目前的研究现状,进一步分析和总结出样本量偏小、样本类别不均衡、模型可解释性低、多模态分析中缺失模态数据以及缺少有效融合策略等,是目前该领域研究中存在的主要问题。多中心及纵向数据分析以及针对不同症状亚型的个体化精准诊断模型的构建,是未来该领域研究发展的趋势。本文系统地总结了深度学习在基于磁共振影像的精神分裂症诊断中的应用,分析了该领域面临的问题和下一步的研究方向,对该领域的研究具有一定的参考和指导意义。

关键词：深度学习精神分裂症磁共振影像诊断分类

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深度学习在磁共振影像脑疾病诊断中的应用

工程科学学报 2024年第2期46卷 306-316页

作者：朱健椿魏嘉昕毛浚彬刘坤何鸿宇刘锦中南大学计算机学院长沙410083 新疆大学软件学院乌鲁木齐830046

由于脑疾病的发生会对社会产生严重危害,所以脑疾病诊断研究的重要性日益显著.中国“脑计划”列入“十三五”规划与国务院《“健康中国2023”规划纲要》的印发表明国家对脑疾病诊疗问题的高度重视.由于磁共振影像的高分辨率及非入侵性... 详细信息

由于脑疾病的发生会对社会产生严重危害,所以脑疾病诊断研究的重要性日益显著.中国“脑计划”列入“十三五”规划与国务院《“健康中国2023”规划纲要》的印发表明国家对脑疾病诊疗问题的高度重视.由于磁共振影像的高分辨率及非入侵性等优势使其成为脑疾病研究与临床检查的主要技术手段,为脑疾病诊断提供丰富的数据基础.深度学习由于其可拓展性与灵活性在各个领域得到广泛应用,展现出巨大的发展潜力.本文针对深度学习在典型脑疾病诊断中的应用进行综述,结构组织如下:首先对深度学习在自闭症、精神分裂症、阿尔兹海默症三种典型脑疾病诊断上的应用进行了阐述;然后对用于三种脑疾病研究的数据集和已有的开源工具进行了汇总;最后对深度学习在磁共振影像脑疾病诊断应用中的局限性及未来发展方向进行总结与展望.

关键词：磁共振影像深度学习脑疾病自闭症精神分裂症阿尔兹海默症

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基于磁共振影像特征集成融合的AD诊断

东南大学学报（自然科学版） 2016年第2期46卷 271-276页

作者：李勇明吕洋李帆王品邱明国刘书君闫瑾重庆大学通信工程学院重庆400044 第三军医大学生物医学工程学院重庆400038

为了得到更高更稳定的阿尔茨海默病(AD)诊断准确率,对脑磁共振影像纹理特征进行了集成融合,并用于AD分类诊断.首先,基于病理知识提取脑磁共振影像中左右脑相关解剖结构的体积、纹理特征;然后,采用链式智能体遗传算法与支持向量机相结合... 详细信息

为了得到更高更稳定的阿尔茨海默病(AD)诊断准确率,对脑磁共振影像纹理特征进行了集成融合,并用于AD分类诊断.首先,基于病理知识提取脑磁共振影像中左右脑相关解剖结构的体积、纹理特征;然后,采用链式智能体遗传算法与支持向量机相结合的封装式特征选择分类集成模型,对提取的特征集进行特征选择,从而实现融合;最后,利用融合后的特征进行分类诊断,并将融合后的分类结果与融合前以及采用p值法特征选择的分类结果进行对比.实验结果表明,相比融合前的特征以及采用p值法进行选择的特征,利用所提算法融合后的特征具有更高且更稳定的分类准确率、灵敏度和特异度.

关键词：磁共振影像阿尔茨海默病影像特征融合特征选择分类集成模型链式智能体遗传算法支持向量机

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磁共振影像对勾画大体肿瘤体积的影响

中华放射医学与防护杂志 2006年第3期26卷 293-294页

作者：余光伟水永杰陈惠晓束美宝陈国弟项建杰浙江大学医学院附属第二医院放射治疗科杭州310009

在确定中枢神经系统和头颈部不规则肿瘤时,磁共振影像MRI比CT影像有优势,特别是位于后窝或颅底的肿瘤、增强不明显的肿瘤、星形细胞瘤,若放射治疗医生直接在CT影像上勾画大体肿瘤体积(GTV),则必须参考磁共振影像胶片;若把MRI影像套准在C... 详细信息

在确定中枢神经系统和头颈部不规则肿瘤时,磁共振影像MRI比CT影像有优势,特别是位于后窝或颅底的肿瘤、增强不明显的肿瘤、星形细胞瘤,若放射治疗医生直接在CT影像上勾画大体肿瘤体积(GTV),则必须参考磁共振影像胶片;若把MRI影像套准在CT影像上,放射治疗医生不仅能直接在MRI上勾画GTV,而且能有效减小不同医生在勾画GTV时产生的偏差。

关键词：大体肿瘤体积磁共振影像 MRI影像中枢神经系统 CT影像放射治疗星形细胞瘤 GTV 不规则头颈部

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磁共振影像对判定中央沟的价值

中国医学影像技术 2000年第2期16卷 81-83页

作者：蔡葵周作福陈敏王文超周诚李果珍卫生部北京医院放射科北京100730 福建省南平市第一医院CT室

目的　通过使用磁共振影像技术来研究中央沟及其相邻解剖结构在影像中的特征性表现。方法　任选10 0例常规头部磁共振检查的患者 ,进行常规磁共振扫描 ,并将患有脑内疾患的 3 1例患者的磁共振影像与临床表现进行比较。结果　明确判定中... 详细信息

目的　通过使用磁共振影像技术来研究中央沟及其相邻解剖结构在影像中的特征性表现。方法　任选10 0例常规头部磁共振检查的患者 ,进行常规磁共振扫描 ,并将患有脑内疾患的 3 1例患者的磁共振影像与临床表现进行比较。结果　明确判定中央沟位置 98例 ,中央前回的厚度大于中央后回的 93例 ,中央前回与中央后回厚度之比左侧半球 :1 73 6,右侧半球 :1 65 2 ;额上沟与中央前沟相交的 80例 ,3 1例患有脑内疾病的磁共振影像病变的位置与临床神经定位是相一致的。结论　磁共振影像是判定中央前回 (运动中枢 )、中央后回 (感觉中枢 )、中央沟及额上沟最为有效的影像学方法。

关键词：中央沟磁共振影像中央前回中央后回

磁共振影像学改变评估肝癌立体定向放疗精度的研究进展

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实用医学杂志 2024年第22期40卷 3119-3123页

作者：叶惠玲钟仁明四川大学华西临床医学院/华西医院放射物理技术中心四川成都610041 四川大学华西医院医学装备创新研究中心四川成都610041

在原发性肝癌和转移性肝癌治疗中,可以采用立体定向放射治疗技术(SBRT)给予肿瘤高剂量以达到消融治疗的效果。由于SBRT单次高剂量的特点,使其对放疗精度有更高的要求。尤其是肝癌受摆位误差与呼吸运动的影响,需要同时使用呼吸运动管理... 详细信息

在原发性肝癌和转移性肝癌治疗中,可以采用立体定向放射治疗技术(SBRT)给予肿瘤高剂量以达到消融治疗的效果。由于SBRT单次高剂量的特点,使其对放疗精度有更高的要求。尤其是肝癌受摆位误差与呼吸运动的影响,需要同时使用呼吸运动管理和影像引导。然而,现有研究者报道的放疗精度验证均使用模体进行间接验证,而不是在患者治疗实施过程中进行在体验证,使得最终的治疗精度受到怀疑。肝脏在接受一定放射治疗剂量后会在磁共振影像中呈现相应的形态学改变,可以反映放射治疗的精度。该文将就肝癌体部立体定向放射治疗后磁共振影像改变的发生原理、表现形式和出现时间、精度评价方式、临床困境及未来发展方向进行讨论分析。

关键词：磁共振影像体部立体定向放射治疗肝癌呼吸运动管理

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双相障碍患者自杀相关脑磁共振影像研究进展

上海交通大学学报（医学版） 2023年第7期43卷 939-944页

作者：陈嘉烨张慧凤卢文仙彭代辉上海交通大学医学院附属精神卫生中心心境障碍科上海200030

双相障碍是一种重性精神病,患者终生自杀未遂率高,且自杀行为大多发生在抑郁发作期间。因此,深入研究其机制对于预防和早期发现并干预自杀的发生至关重要。随着磁共振成像技术发展,双相障碍自杀患者的大脑结构和功能被发现存在异常。该... 详细信息

双相障碍是一种重性精神病,患者终生自杀未遂率高,且自杀行为大多发生在抑郁发作期间。因此,深入研究其机制对于预防和早期发现并干预自杀的发生至关重要。随着磁共振成像技术发展,双相障碍自杀患者的大脑结构和功能被发现存在异常。该文从结构改变、功能改变、结构-功能改变以及中枢代谢与脑血流灌注4个方面回顾以双相障碍患者为对象且应用磁共振成像技术进行研究的文献,总结自杀相关脑部影像学改变;侧重区分不同情绪发作状态下以及不同自杀定义下的脑磁共振影像改变,旨在为进一步探索双相障碍自杀的病理生理机制提供参考。

关键词：双相障碍自杀意念自杀未遂磁共振影像脑

内耳内淋巴积水磁共振影像评估中国专家共识(2020)

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2020年第9期55卷 809-813页

作者：无黄魏宁王振常刘芳陈青华陈曦方哲明中华耳鼻咽喉头颈外科杂志编辑委员会中华医学会耳鼻咽喉头颈外科学分会北京医院耳鼻咽喉科、国家老年医学中心、中国医学科学院老年医学研究院 100730 首都医科大学附属北京友谊医院放射科 100050 首都医科大学附属北京同仁医院放射科福建中医药大学附属人民医院耳鼻咽喉科福建医科大学附属第一医院放射科

内耳内淋巴积水的磁共振(magnetie resonance,MR)影像评估技术是指临床上运用MR及钆对比剂(gadolinium-based contrast agent)对内耳内、外淋巴间隙进行成像得到内淋巴造影图像并评估内耳内淋巴积水的影像学诊断技术,即通过不同方法将... 详细信息

内耳内淋巴积水的磁共振(magnetie resonance,MR)影像评估技术是指临床上运用MR及钆对比剂(gadolinium-based contrast agent)对内耳内、外淋巴间隙进行成像得到内淋巴造影图像并评估内耳内淋巴积水的影像学诊断技术,即通过不同方法将钆对比剂引入内耳外淋巴来改变外淋巴液的弛豫时间,通过设置合适的MR序列扫描参数(重复时间与反转时间),提高外淋巴信号强度,形成内、外淋巴的信号差异,得以在MR图像上突出显示内淋巴,并通过面积、容积测量和/或目测评分系统,衡量内、外淋巴间隙的空间构成比,评估内淋巴积水的情况。该技术在以内淋巴积水为主要病理特征的一系列内耳病的诊断和疗效评估中具有重要作用,其代表性疾病为梅尼埃病,也可见于突发性聋、大前庭导水管综合征等疾病。国内习惯称之“内耳MR钆造影”。

关键词：内淋巴积水淋巴间隙外淋巴磁共振影像梅尼埃病突发性聋容积测量扫描参数

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伽玛刀治疗磁共振影像定位精度的影响因素

中华放射医学与防护杂志 2012年第4期32卷 383-385页

作者：张宜培张雪宁刘东李彦和徐德生天津医科大学第二医院伽玛刀中心 300211 天津医科大学第二医院放射科 300211

目的通过对伽玛刀MRI定位像空间位置误差的研究，提高MRI定位像的几何精确度。方法将临床常用的NRI4种定位扫描序列输入伽玛刀治疗计划系统，测量各栅格节点坐标，比较各点坐标测量值与实际位置的误差，并分析坐标误差的空间分布。结果... 详细信息

目的通过对伽玛刀MRI定位像空间位置误差的研究，提高MRI定位像的几何精确度。方法将临床常用的NRI4种定位扫描序列输入伽玛刀治疗计划系统，测量各栅格节点坐标，比较各点坐标测量值与实际位置的误差，并分析坐标误差的空间分布。结果各序列定位影像的栅格节点空间位置坐标误差均小于1mm。平均误差值以3DFSPGR和sET1加权序列较小。比较4种不同序列像坐标的平均误差值，在横轴位各序列的差异具有统计学意义（F=1497．51、1873．63、2．87、3．00，P〈0．05），冠状位各序列的差别无统计学意义。随着节点距中心点距离的增大，误差值有增大的趋势。结论磁共振成像的空间位置误差与成像序列参数直接相关，在定位时应根据患者病灶的影像学特点及位置合理选择成像序列参数，以减小定位MRI的空间位置误差。

关键词：伽玛刀放射外科磁共振影像空间精确度误差