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建立CT影像组学标签预测非小细胞肺癌Ki-67表达水平

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中南大学学报（医学版） 2018年第11期43卷 1216-1222页

作者：顾潜彪冯智超梁琪李美姣王维容鹏飞中南大学湘雅三医院放射科长沙410013

目的:建立基于CT图像特征的影像组学标签,预测非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的Ki-67表达水平。方法:回顾性收集2014年1月至2017年11月行肺部CT平扫及增强扫描并在检查后2周内经病理证实、行Ki-67表达水平检测的108例N... 详细信息

目的:建立基于CT图像特征的影像组学标签,预测非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的Ki-67表达水平。方法:回顾性收集2014年1月至2017年11月行肺部CT平扫及增强扫描并在检查后2周内经病理证实、行Ki-67表达水平检测的108例NSCLC患者。在MaZda软件中分别手动勾画出病灶CT平扫及增强的三维立体结构影像,提取感兴趣区的纹理特征参数。经过多种特征选择方法[交互信息(mutual information,MI)、Fisher系数(fisher coefficient,Fisher)、分类错误概率联合平均相关系数(classification error probability combined with average correlation coefficients,POE+ACC)以及联合方法(Fisher+POE+ACC+MI,FPM)]和分析方法[原始数据分析(rawdataanalysis,RDA)、主成分分析(principal component analysis,PCA)、线性分类分析(linear discriminant analysis,LDA)和非线性分类分析(nonlinear discriminant analysis,NDA)]组合建立影像组学标签,以误判率评价其诊断效果。结果:108例患者中Ki-67高表达组50例,Ki-67低表达组58例。Ki-67高表达与低表达两组间性别、年龄和病理类型差异均有统计学意义(P<0.05)。基于CT平扫图像纹理特征的FPM特征选择和NDA特征分析方法建立的影像组学标签预测Ki-67表达水平效果最佳,错判率为14.81%。基于CT增强图像纹理特征建立的影像组学标签错判率并未低于基于CT平扫图像纹理特征建立的影像组学标签错判率。结论:基于常规CT图像纹理特征建立的影像组学标签有助于预测NSCLC病灶Ki-67的表达水平,可为评估肿瘤侵袭性和预后情况提供一种无创性技术手段。

关键词：非小细胞肺癌 Ki-67 计算机断层扫描纹理分析影像组学标签

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人工智能在肺癌领域的应用与思考

中南大学学报（医学版） 2022年第8期47卷 994-1000页

作者：赵伟刘军中南大学湘雅二医院放射科长沙410011

医疗大数据的可获得性和计算机软硬件的飞速发展,极大地促进了智慧医疗的发展。人工智能(artificial intelligence,AI)已成功应用于医学多个领域,在肺癌方面的应用尤为突出,在某些特定任务上的准确度已经超越了人类;部分AI软件已经深入... 详细信息

医疗大数据的可获得性和计算机软硬件的飞速发展,极大地促进了智慧医疗的发展。人工智能(artificial intelligence,AI)已成功应用于医学多个领域,在肺癌方面的应用尤为突出,在某些特定任务上的准确度已经超越了人类;部分AI软件已经深入临床决策,正在深刻影响着临床医师的临床决策。目前AI在肺癌领域的应用主要包括检出、分割、分类、预后预测、疗效评估等;AI在数据获取、标注以及可解释性方面面临着一定的挑战和大数据时代的机遇。在肺癌领域AI已得到较为深入、广泛的研究,有望成为肺癌防治的得力助手。AI正给放射科医师带来一场前所未有的革新,但放射科医师的角色在AI发展过程中至关重要。

关键词：人工智能深度学习卷积神经网络肺癌

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磁共振减影技术在乳腺良恶性肿瘤鉴别诊断中的应用

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中南大学学报（医学版） 2013年第10期38卷 997-1002页

作者：孙剑宁卞读军肖恩华司徒卫军贺忠李华兵袁术文中南大学湘雅二医院放射科长沙410011

目的:评价3.0T磁共振动态增强结合减影技术对乳腺良恶性肿瘤鉴别诊断的意义。方法:收集78例经病理确诊的乳腺肿瘤患者,恶性45例,良性33例,采用三维容积内插快速扰相梯度回波序列进行动态扫描,使用磁共振减影技术回顾性分析MR动态增强图... 详细信息

目的:评价3.0T磁共振动态增强结合减影技术对乳腺良恶性肿瘤鉴别诊断的意义。方法:收集78例经病理确诊的乳腺肿瘤患者,恶性45例,良性33例,采用三维容积内插快速扰相梯度回波序列进行动态扫描,使用磁共振减影技术回顾性分析MR动态增强图像,减影图由延时期强化最显著的图像减除早期增强图像获得,分别计算使用减影图与不使用减影图诊断乳腺良恶性肿瘤的敏感度和特异度。结果:参考减影图,乳腺癌诊断敏感度由0.889提高到0.933,特异度由0.867提高到0.911,使用与不使用减影图的两次诊断结果有显著差异(Z=2.023,P=0.043);乳腺良性肿瘤诊断敏感度由0.879提高到0.939,特异度由0.818提高到0.909,使用与不使用减影图的两次诊断结果有显著差异(Z=2.294,P=0.021)。参考减影图后重新设置感兴趣区(ROI),病灶动态增强时间信号曲线(TIC)由流入型到平台型8例,由平台型到流出型10例,5例由流入型变为流出型。55例TIC曲线无显著改变。结论:MR减影技术简便易行,有助于精确设定TIC曲线ROI的位置,可提高乳腺良恶性肿瘤的检出率。

关键词：乳腺肿瘤磁共振动态增强减影

MRI扩散张量成像在评估短期戒断甲基苯丙胺成瘾者脑白质改变中的价值

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中华医学杂志 2022年第35期102卷 2779-2785页

作者：杜彦瑶杨文菡黄思泓唐菲赵伟刘军中南大学湘雅二医院放射科长沙410011

目的探讨MRI扩散张量成像(DTI)在短期戒断甲基苯丙胺(MA)成瘾者脑白质改变中的价值。方法自2017年8月至2018年12月招募55例短期戒断MA成瘾者,男40例,女15例,年龄14~45(37.24±7.31)岁,均来自湖南省长沙市、株洲市和岳阳市强制戒毒所;同... 详细信息

目的探讨MRI扩散张量成像(DTI)在短期戒断甲基苯丙胺(MA)成瘾者脑白质改变中的价值。方法自2017年8月至2018年12月招募55例短期戒断MA成瘾者,男40例,女15例,年龄14~45(37.24±7.31)岁,均来自湖南省长沙市、株洲市和岳阳市强制戒毒所;同期招募52名健康对照者,男40名,女12名,年龄18~59(40.3±9.1)岁。收集受试者的DTI数据、人口统计学特征、成瘾一般信息及冲动性量表第十一版评分(BIS-11)。采用基于纤维束的空间统计分析技术(TBSS)比较两组间DTI指标的差异,然后将差异有统计学意义的指标与首次使用MA的年龄、使用MA时间、每天使用的剂量、BIS-11总分及3个子量表评分进行相关性分析。结果MA组和健康对照组BIS-11总分、BIS动机冲动及BIS注意冲动得分差异具有统计学意义(均P0.05)。FA值升高的白质区域位于胼胝体膝部及体部、双侧放射冠前部及左侧放射冠上部,AD值升高的区域位于胼胝体膝部、体部、压部,双侧内囊前肢、内囊后肢、放射冠前部,放射冠上部、放射冠后部、外囊及上纵束,MD值升高的区域主要位于右侧上纵束、内囊前肢和内囊后肢,且胼胝体体部的FA值与每天使用MA的剂量呈正相关(r=0.301,P=0.026)。结论短期戒断的MA成瘾者存在白质纤维水肿及损伤,并且胼胝体体部损伤程度与每天使用MA剂量呈正相关。

关键词：放射学甲基苯丙胺成瘾短期戒断扩散张量成像白质损伤病例对照研究

糖尿病前期患者灰质协变网络拓扑组织特性的改变

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中南大学学报（医学版） 2022年第10期47卷 1375-1384页

作者：邓灵灵刘华生刘文廖云杰梁琪王维中南大学湘雅三医院放射科长沙410013

目的:糖尿病前期(prediabetes,PD)与认知缺陷及神经退行性疾病的风险增加有关。然而,PD相关脑疾病的机制尚不明确。PD患者的脑灰质和脑白质会发生不同程度的损害,这些神经结构的改变可能会影响大尺度脑网络的组织。灰质协变网络在推断... 详细信息

目的:糖尿病前期(prediabetes,PD)与认知缺陷及神经退行性疾病的风险增加有关。然而,PD相关脑疾病的机制尚不明确。PD患者的脑灰质和脑白质会发生不同程度的损害,这些神经结构的改变可能会影响大尺度脑网络的组织。灰质协变网络在推断大规模脑结构网络中具有重要价值。但PD是否影响灰质结构网络的拓扑特性尚不清楚。本研究旨在通过图论分析方法探讨PD患者中脑灰质结构协变网络拓扑特征的变化。方法:本研究纳入48名受试者,包括23名PD患者(PD组)和年龄、性别匹配的25名正常对照(Ctr组)。采用3.0 T磁共振机器采集所有患者的头部高分辨三维T1结构像图像;采用简易智力状态检查量表(Mini-mental State Examination,MMSE)评估患者的认知状态;使用自动解剖标记(anatomical automatic labeling,AAL)模板计算116个脑区的灰质体积,通过区域间结构相关矩阵的阈值处理和图论分析构建灰质结构协方差网络;采用曲线下面积(area under the curve,AUC)联合非参数检验对小世界参数、标准化聚类系数、标准化路径长度、全局效率、特征路径长度及网络稳健性等参数的组间差异进行分析。结果:两组灰质结构网络均遵循小世界属性,表现为小世界指数大于1,标准化聚类系数远高于1及标准化路径长度接近1。与Ctr组比较,PD组灰质结构网络的小世界指数、标准化路径长度及标准化聚类系数均增加,其中标准化聚类系数在0.12~0.16的网络稀疏度范围内高于Ctr组,但AUC分析显示两组各参数差异均无统计学意义(均P>0.05)。对于网络整合指标,PD组灰质结构网络表现为特征路径长度增加及全局效率降低,其中特征路径长度在0.12~0.16范围内较Ctr组增加,但AUC分析发现二者的组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。对于网络分离指标,PD组灰质结构网络表现为局部效率和平均聚类系数显著增高,AUC分析显示PD组的局部效率(P=0.001)和平均聚类系数(P=0.004)显著高于Ctr组。网络稳健性分析结果显示:PD组灰质结构网络较Ctr组更加容易受到随机损害(P=0.001)。结论:PD患者的灰质结构网络较正常对照表现出平均聚类系数及局部效率增加及更容易受到随机损害的特性,提示PD患者的灰质结构协变网络拓扑组织特性发生了改变,表现为网络分离属性增加及网络稳健性降低,这可能为PD患者相关脑损害提供了新证据。

关键词：糖尿病前期灰质体积结构协变网络图论分析拓扑参数

胃癌与转移性淋巴结基线CT影像组学及临床特征预测术后早期淋巴结复发的模型研究

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CT理论与应用研究 2025年

作者：刘心王悦苏秦慧琳张小明陈天武四川省南充市川北医学院附属医院放射科四川省南充市高坪区人民医院放射科重庆医科大学附属第二医院放射科

目的：基于原发肿瘤及转移性淋巴结的基线CT影像组学及临床特征构建胃癌根治术后淋巴结早期复发的预测模型，并对比其预测效能。方法：回顾性收集来自中心1和2的确诊为胃癌伴淋巴结转移并接受根治术的连续性200例患者的基线CT及临床资... 详细信息

目的：基于原发肿瘤及转移性淋巴结的基线CT影像组学及临床特征构建胃癌根治术后淋巴结早期复发的预测模型，并对比其预测效能。方法：回顾性收集来自中心1和2的确诊为胃癌伴淋巴结转移并接受根治术的连续性200例患者的基线CT及临床资料，将医疗中心1的病例按7∶3随机分配到训练组（n=110）和内部验证组（n=48），将医疗中心2纳入的病例分配到外部验证组（n=42）。对原发肿瘤、转移性淋巴结，分别在CT图像上勾画感兴趣区，并提取其相应特征。采用独立样本t检验或U检验,筛选出具有统计学意义的影像组学特征及临床病理特征，并通过Lasso回归分析获取建模的核心特征，再分别构建影像学模型、临床特征模型以及影像组学-临床特征联合模型。采用受试者工作特征曲线下面积（AUC）、敏感性、特异性、DeLong检验及校准曲线评价模型的预测效能。结果：本研究筛选出原发肿瘤影像组学特征14个，转移性淋巴结影像组学特征12个、临床特征3个。临床特征包括转移性淋巴结数目、淋巴结形态及肿瘤标志物。基于原发肿瘤建立的影像组学模型AUC、敏感性、特异性在训练组分别为0.844、0.868和0.706，在内部验证组分别为0.802、0.879和0.600，在外部验证组分别为0.791、0.714和0.786。基于转移淋巴结建立的影像组学模型AUC、敏感性、特异性在训练组分别为0.898、0.753和0.941，在内部验证组分别为0.842、0.879和0.667，在外部验证组分别为0.825、0.828和0.769。在训练组、内部验证组、外部验证组，DeLong检验显示，原发肿瘤影像组学-临床特征联合模型AUC分别为0.970、0.961和0.976，转移淋巴结影像组学-临床特征联合模型AUC分别为0.943、0.957和0.977，在训练组、内部验证组及外部验证组在原发肿瘤影像组学模型、转移性淋巴结影像组学模型、临床模型以及原发肿瘤、转移性淋巴结影像组学分别与临床的联合模型的AUC之间，差异均具有统计学意义。结论：基线转移性淋巴结CT影像组学模型在预测胃癌根治术后淋巴结早期复发方面的效能优于原发肿瘤模型。

关键词：胃癌转移淋巴结淋巴结复发危险因素预测模型

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CT动脉增强分数评估肝硬化患者肝功能水平

中南大学学报（医学版） 2019年第5期44卷 469-476页

作者：容鹏飞冯智超郭睿郑薇胡跃群李静宜王维中南大学湘雅三医院放射科长沙410013

目的:探讨CT动脉增强分数(arterial enhancement fraction,AEF)评估肝硬化患者肝功能损伤程度的可行性及临床价值。方法:前瞻性招募符合纳入及排除标准的52例肝硬化患者(Child-Pugh A,B,C级肝硬化患者组分别为13,20及19例)和17例无肝脏... 详细信息

目的:探讨CT动脉增强分数(arterial enhancement fraction,AEF)评估肝硬化患者肝功能损伤程度的可行性及临床价值。方法:前瞻性招募符合纳入及排除标准的52例肝硬化患者(Child-Pugh A,B,C级肝硬化患者组分别为13,20及19例)和17例无肝脏疾病者作为对照。受试者均行肝3期增强CT扫描,利用CT Kinetics软件进行后处理获得AEF彩图及其定量参数肝AEF(hepatic AEF,HAEF)、肝与脾AEF比值(H/S)。比较不同Child-Pugh级别间HAEF,H/S的差异,并计算受试者工作特征曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve,AUROC),对肝硬化患者的HAEF,H/S与终末期肝病模型(model for end-stage liver disease,MELD)评分进行Spearman相关性分析。结果:HAEF,H/S的观察者间一致性高,组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)分别为0.918(95%CI:0.871～0.949),0.946(95%CI:0.915～0.966)。对照组与Child-PughA,B,C级肝硬化患者组间的HAEF,H/S差异有统计学意义(均P<0.001);肝硬化患者HAEF,H/S随Child-Pugh分级增加呈升高趋势,且除Child-Pugh A级组与B级组H/S外差异均有统计学意义(均P<0.001)。在所有肝硬化患者中,HAEF,H/S用于诊断Child-Pugh A级的AUROC分别为0.933,0.821;用于诊断Child-PughC级的AUROC分别为0.925,0.915。肝硬化患者HAEF,H/S与MELD评分呈显著正相关(HAEF:r=0.752,P<0.001;H/S:r=0.676,P<0.001)。结论:CT AEF相关参数HAEF,H/S与肝硬化严重程度及预后密切相关,能简单、有效地评估肝功能损伤状况。

关键词：肝硬化 CT 动脉增强分数肝功能 Child-Pugh分级终末期肝病模型

同种异体骨髓单个核细胞肝内移植治疗急性肝损伤的MVD改变及VEGF的表达(英文)

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中南大学学报（医学版） 2009年第8期34卷 697-704页

作者：尚全良肖恩华周启昌吴海军中南大学湘雅二医院放射科长沙410011

目的:探讨骨髓单个核细胞移植后急性肝损伤模型的血管内皮生长因子(VEGF)表达及微血管密度(MVD)值的动态变化。方法:随机选择急性肝损伤模型兔42只,移植组及对照组各21只,在细胞移植组行骨髓单个核细胞移植后的第7,14,28天,移植组及对... 详细信息

目的:探讨骨髓单个核细胞移植后急性肝损伤模型的血管内皮生长因子(VEGF)表达及微血管密度(MVD)值的动态变化。方法:随机选择急性肝损伤模型兔42只,移植组及对照组各21只,在细胞移植组行骨髓单个核细胞移植后的第7,14,28天,移植组及对照组分别处死7只,处死前行肝功能检查而后行肝脏病理切片免疫组织化学检查,测定并比较VEGF表达阳性细胞数及MVD值。结果:细胞移植前,移植组与对照组肝功能无差别(P>0.05),细胞移植后各观察时点移植组的肝功能指标均好于对照组(P0.05);MVD值逐渐增高,第14天及第28天较第7天高(P0.05)。对照组各时点比较,VEGF表达阳性细胞数逐渐降低,第7天较第14天及第28天高(P0.05);MVD值逐渐增高,各时点两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:骨髓单个核细胞移植可以促进急性肝损伤模型的VEGF表达及MVD值增加,有利于肝脏功能的恢复。

关键词：骨髓单个核细胞移植肝损伤血管内皮生长因子微血管密度

脐尿管病变多层螺旋CT影像学征象及其临床诊断价值

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中南大学学报（医学版） 2012年第8期37卷 834-839页

作者：杨卉周顺科谭长连张斌司徒卫军中南大学湘雅二医院放射科长沙410011

目的:探讨脐尿管病变的多层螺旋CT(MSCT)影像学征象及其临床诊断价值。方法:对中南大学湘雅二医院2007年10月至2011年5月经手术及病理证实的脐尿管病变26例进行回顾性分析,包括病灶大小、部位、形态、Retzius间隙影像变化及增强后的影... 详细信息

目的:探讨脐尿管病变的多层螺旋CT(MSCT)影像学征象及其临床诊断价值。方法:对中南大学湘雅二医院2007年10月至2011年5月经手术及病理证实的脐尿管病变26例进行回顾性分析,包括病灶大小、部位、形态、Retzius间隙影像变化及增强后的影像学特征。结果:单纯性脐尿管囊肿12例,MSCT表现为长条、椭圆形或囊状包块,囊壁薄、光滑;脐尿管囊肿并感染5例,囊壁明显增厚,灶周Retzius间隙内可见絮状或条索状密度增高影;脐尿管窦道并感染2例;脐尿管漏并感染3例;脐尿管癌4例,均位于膀胱顶壁区中线处,呈不规则囊实性软组织肿块影,增强后明显强化,2例伴有钙化,4例均侵犯膀胱前壁或顶壁,1例累及回肠及直肠、子宫附件并腹膜后淋巴结广泛转移。结论:脐尿管病变MSCT影像学表现有一定的特征性,MSCT能够明确病变的部位、形态、范围及其与邻近组织结构的关系,可提高对脐尿管病变的诊断和鉴别诊断的能力。

关键词：脐尿管多层螺旋CT 临床病理