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连续时间随机行走扩散模型联合膀胱影像报告与数据系统诊断膀胱癌肌层浸润状态的研究

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中华放射学杂志 2024年第4期58卷 394-400页

作者：王玮李玮杨俊哲吴静云邱建星北京大学第一医院医学影像科北京100034

目的探讨连续时间随机行走(CTRW)扩散模型联合膀胱影像报告与数据系统(VI-RADS)对膀胱癌肌层浸润的诊断效能。方法本研究为病例对照研究,回顾性收集2022年8月至2023年3月于北京大学第一医院经病理证实的64例膀胱尿路上皮癌患者,根据术... 详细信息

目的探讨连续时间随机行走(CTRW)扩散模型联合膀胱影像报告与数据系统(VI-RADS)对膀胱癌肌层浸润的诊断效能。方法本研究为病例对照研究,回顾性收集2022年8月至2023年3月于北京大学第一医院经病理证实的64例膀胱尿路上皮癌患者,根据术后病理结果分为肌层浸润性膀胱癌(MIBC)组和非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)组,分别为29例和35例。所有患者术前4周内完成膀胱MRI,包括T_(2)WI、常规扩散加权成像(DWI)及多b值DWI。采用CTRW模型得到3个定量扩散参数,即扩散常数D_(m)、反映时间和空间扩散异质性的α和β。通过单指数模型计算表观扩散系数(ADC)。基于T_(2)WI和常规DWI对膀胱癌进行VI-RADS评分。MIBC组与NMIBC组间扩散参数比较采用Mann-Whitney U检验,使用logistic回归方法建立联合参数,以受试者操作特征曲线下面积(AUC)评价参数对膀胱癌肌层浸润的诊断效能,采用DeLong检验比较AUC的差异。结果MIBC组与NMIBC组间ADC、D m和α值差异有统计学意义(Z=-2.31、-2.91、-3.97,P=0.021、0.004、<0.001),β值差异无统计学意义(Z=1.69,P=0.091)。D_(m)、α值诊断膀胱癌肌层浸润的AUC(95%CI)分别为0.712(0.587~0.838)、0.790(0.676~0.904),高于ADC值的AUC(AUC为0.669,95%CI 0.537~0.801),差异有统计学意义(Z=2.86、2.27,P=0.004、0.023)。CTRW联合参数(D m+α)的AUC(95%CI)为0.782(0.661~0.876),高于ADC的AUC(Z=2.35,P=0.019)。VI-RADS评分的AUC(95%CI)为0.823(0.716~0.930),VI-RADS联合CTRW参数(VI-RADS+D m+α)的AUC(95%CI)为0.900(0.799~0.961),差异有统计学意义(Z=2.16,P=0.031)。结论CTRW扩散模型参数D m、α对于膀胱癌肌层浸润的诊断效能优于单指数模型的ADC值,且对VI-RADS评分具有补充诊断价值。

关键词：膀胱肿瘤磁共振成像扩散模型肌层浸润膀胱影像报告与数据系统

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二尖瓣环分离的影像诊断

中华放射学杂志 2024年第7期58卷 775-778页

作者：易钰涵汪莉莉赵蕾首都医科大学附属北京安贞医院医学影像科北京100029

二尖瓣环分离(MAD)是二尖瓣的解剖结构异常, 其特征为二尖瓣后叶铰链点向左心房侧移位, 同时伴随与左心室基底部心肌不同程度的分离。MAD曾被认为是与二尖瓣脱垂(MVP)和/或二尖瓣黏液样变性并存的附属解剖结构异常。随着影像学技术的发... 详细信息

二尖瓣环分离(MAD)是二尖瓣的解剖结构异常, 其特征为二尖瓣后叶铰链点向左心房侧移位, 同时伴随与左心室基底部心肌不同程度的分离。MAD曾被认为是与二尖瓣脱垂(MVP)和/或二尖瓣黏液样变性并存的附属解剖结构异常。随着影像学技术的发展和研究的深入, 近年来学界发现MAD不依赖于MVP而独立存在, 且与室性心律失常紧密相关, 本文就MAD影像诊断及研究进展进行简要概述。

关键词：二尖瓣脱垂二尖瓣环分离室性心律失常

利用深度学习实现CT图像上腰骶椎各结构分割及椎间盘自动定位的可行性研究

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放射学实践 2024年第2期39卷 253-261页

作者：田靖一王可欣吴鹏升李家轮张晓东王霄英北京大学第一医院医学影像科北京100034 北京水利医院医学影像科北京100036 首都医科大学基础医学院北京100069 北京赛迈特锐医学科技有限公司北京100011

目的:探索使用3D U-Net深度学习模型在CT图像上进行腰椎各结构的自动分割及椎间盘自动定位的可行性。方法:回顾性搜集2020年12月1日-2021年3月29日于本院行腰椎平扫CT的患者影像图像,排除腰椎术后、脊柱畸形及骨转移的病例,共纳入了154... 详细信息

目的:探索使用3D U-Net深度学习模型在CT图像上进行腰椎各结构的自动分割及椎间盘自动定位的可行性。方法:回顾性搜集2020年12月1日-2021年3月29日于本院行腰椎平扫CT的患者影像图像,排除腰椎术后、脊柱畸形及骨转移的病例,共纳入了154个图像数据。手工标注腰骶椎各椎体、椎间盘及硬膜囊。按8:1:1比例将数据随机分为训练集(n=125)、调优集(n=14)和测试集(n=15)。利用3D U-Net分割模型进行训练,以医师手动标注结果作为参考标准,根据测试集Dice相似系数(DSC)、体积相似度(VS)和Hausdorff距离(HD)作为评价模型分割效能的指标。应用连通域分割算法进行腰椎各椎间盘定位,以医师判定为金标准,采用混淆矩阵评价模型识别各椎间盘的位置的定位效能。结果:测试集中3D U-Net深度学习模型对腰骶椎各结构分割结果DSC值、VS值均>0.96。模型识别各椎间盘位置的准确率达98.7%,模型预测与医师判定一致性高。结论:3D U-Net深度学习模型和可用于CT图像中腰椎各主要结构的自动分割并通过连通域算法实现椎间盘自动定位。

关键词：深度学习腰骶椎定位

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磁共振自旋锁定成像技术及其临床应用进展

磁共振成像 2024年第6期15卷 229-234页

作者：何思怡李博伟成官迅北京大学深圳医院医学影像科深圳518000 北京大学医学部北京100191

磁共振自旋锁定成像(T1ρ成像)能在分子水平上检测组织代谢及生化信息改变,其组织定量T1ρ值较T1、T2值更能敏感的反映水分子与大分子之间的低频运动。近年来,研究者们不断改进该序列,并将其逐渐应用于骨关节炎、椎间盘退变、心肌病、... 详细信息

磁共振自旋锁定成像(T1ρ成像)能在分子水平上检测组织代谢及生化信息改变,其组织定量T1ρ值较T1、T2值更能敏感的反映水分子与大分子之间的低频运动。近年来,研究者们不断改进该序列,并将其逐渐应用于骨关节炎、椎间盘退变、心肌病、肝脏纤维化、肾脏纤维化、阿尔茨海默病、多发性硬化、脑胶质瘤等多种疾病。本文将对T1ρ成像的原理、T1ρ值的影响因素、T1ρ成像的临床应用三个方面进行综述,旨在推进T1ρ技术的不断成熟,辅助指导临床诊疗。

关键词：骨关节炎心肌病肝脏纤维化自旋锁定成像磁共振成像

探讨单层动态匀场弥散加权成像在提高直肠癌图像质量的应用

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中国医学计算机成像杂志 2024年第4期30卷 485-489页

作者：李玮全硕刘婧赵永为毕忠旭邱建星北京大学第一医院医学影像科北京100034

目的:对单层动态匀场-弥散加权成像(iShim-DWI)和单次激发平面回波成像(SS-EPI)-DWI在直肠癌MR成像中的图像质量进行对比研究。方法:共纳入31例原发性直肠癌患者,对入组患者使用iShim-DWI(b=0、800、1600mm^(2)/s)和SS-EPI-DWI(b=0、100... 详细信息

目的:对单层动态匀场-弥散加权成像(iShim-DWI)和单次激发平面回波成像(SS-EPI)-DWI在直肠癌MR成像中的图像质量进行对比研究。方法:共纳入31例原发性直肠癌患者,对入组患者使用iShim-DWI(b=0、800、1600mm^(2)/s)和SS-EPI-DWI(b=0、1000mm^(2)/s)进行扫描。使用Mann-WhitneyU检验比较两者的伪影和图像质量评分。使用配对样本t检验比较两者的定量指标,包括臀大肌的标准差(SD)、病变组织和正常直肠壁的信号值(SI)、表观弥散系数(ADC)、信噪比(SNR)和对比度噪声比(CNR)。结果:iShim-DWI的图像质量比SS-EPI-DWI有显著提升(P<0.01)。在iShim-DWIb1600图像和ADC图中背景SD显著降低(P<0.05)。iShim-DWI中b800和b1600图像的SNR和CNR均高于SS-EPI-DWI中的b1000图像(P<0.01)。原发性直肠癌患者在iShim-DWI扫描模式下,其b800和b1600图像中病变组织的SI值均显著高于正常直肠组织(P<0.01)。结论:与SS-EPI-DWI相比,iShim-DWI不仅可以显著提高直肠癌的图像质量,降低图像噪声,还可以更加显著区分病变与正常直肠,其应用前景具有很大的临床意义。

关键词：直肠癌单层动态匀场弥散加权成像图像质量

应用深度学习进行基于前列腺癌转移报告和数据系统指南的晚期前列腺癌盆腔外脏器及转移灶分割

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中国医学影像学杂志 2024年第2期32卷 168-174页

作者：刘想曲别雪蕾吴静云吴鹏升张晓东王霄英北京大学第一医院医学影像科北京100034 武警四川省总队医院医学影像科四川乐山614000 北京赛迈特锐医学科技有限公司北京100011

目的探讨应用深度学习进行基于前列腺癌转移报告和数据系统指南的晚期前列腺癌患者盆腔外脏器及转移灶分割的可行性。资料与方法回顾性收集北京大学第一医院2017年1月—2022年1月不同扫描部位(头部、颈部、胸部、腹部)的经临床综合诊断... 详细信息

目的探讨应用深度学习进行基于前列腺癌转移报告和数据系统指南的晚期前列腺癌患者盆腔外脏器及转移灶分割的可行性。资料与方法回顾性收集北京大学第一医院2017年1月—2022年1月不同扫描部位(头部、颈部、胸部、腹部)的经临床综合诊断存在转移灶的数据集(头部、颈部、胸部及腹部转移患者分别为68、91、57、263例),用于进行扫描范围的分类模型及不同区域脏器和转移灶的分割模型训练。另收集90例经病理证实为前列腺癌且行全身MRI患者用于模型的外部验证。以手工标注的区域(脑实质、颈椎、肺实质、纵隔、胸椎、肝、腰椎)及转移灶标签为“金标准”,评估模型的分割性能。评价指标包括Dice相似系数(DSC)、体积相似度(VS)。结果在外部验证数据集中,分类模型在头部、颈部、胸部和腹部的符合率分别为100%(90/90)、98.89%(89/90)、96.67%(87/90)和94.44%(85/90);分割模型对不同区域脏器分割的DSC、VS范围分别为(0.86±0.10)~(0.99±0.01)、(0.89±0.10)~(0.99±0.01);分割模型对不同转移灶分割的DSC、VS范围分别为(0.65±0.07)~(0.72±0.13)、(0.74±0.04)~(0.82±0.13)。结论基于深度学习的3D U-Net模型可实现晚期前列腺癌患者的盆腔外区域及转移灶分割。

关键词：前列腺肿瘤深度学习磁共振成像肿瘤转移病理学,外科

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T1 mapping技术用于评估心尖肥厚型心肌病患者心肌钆沉积

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中国医学影像技术 2024年第2期40卷 226-230页

作者：杨宏志兰天杨如武西电集团医院医学影像科陕西西安710077 国家心血管病中心北京协和医学院中国医学科学院阜外医院磁共振影像科北京100037

目的观察T1 mapping技术用于评估心尖肥厚型心肌病(AHCM)患者心肌钆沉积的可行性。方法回顾性分析60例AHCM患者资料,根据是否接受含钆对比剂(GBCA)注射分为增强组和对照组各30例;基于2组心脏T1 mapping测量左心室基底部、中间部、心尖... 详细信息

目的观察T1 mapping技术用于评估心尖肥厚型心肌病(AHCM)患者心肌钆沉积的可行性。方法回顾性分析60例AHCM患者资料,根据是否接受含钆对比剂(GBCA)注射分为增强组和对照组各30例;基于2组心脏T1 mapping测量左心室基底部、中间部、心尖部心肌T1值及相应层面脾脏T1值,计算T1相对值(T1R),比较组间及增强组内左心室不同部位心肌T1R,并对增强组T1R基于性别、年龄、体质量指数、心功能、高血压、高血脂、糖尿病、心尖厚度、射血分数、延迟强化、首次增强检查至末次复查间隔时间及GBCA总量进行进一步分析。结果组间T1R_(基底部)、T1R_(中间部)、T1R_(心尖部)差异均无统计学意义(t=0.329、1.484、0.720,P均>0.05)。增强组内,左心室不同部位心肌T1R差异无统计学意义(F=0.765,P>0.05),不同性别及有无高血压患者间心肌T1R差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论T1 mapping技术可用于评估AHCM患者心肌钆沉积。

关键词：心肌病,肥厚型 T1 mapping 心肌钆沉积

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基于深度学习的乳腺MRI图像自动分类研究

磁共振成像 2024年第1期15卷 55-60页

作者：马明明秦乃姗姜原张耀峰张晓东王霄英北京大学第一医院医学影像科北京100034 北京赛迈特锐医疗科技有限公司北京100011

目的为了实现图像性质的自动甄别,通过深度学习技术和程序构建多参数乳腺MRI图像自动分类模型并验证其效能。材料与方法回顾性收集我院2010年1月至2020年11月乳腺MRI图像质量合格数据862例(数据集Ⅰ),按序列分三类:T2WI、T2WI脂肪抑... 详细信息

目的为了实现图像性质的自动甄别,通过深度学习技术和程序构建多参数乳腺MRI图像自动分类模型并验证其效能。材料与方法回顾性收集我院2010年1月至2020年11月乳腺MRI图像质量合格数据862例(数据集Ⅰ),按序列分三类:T2WI、T2WI脂肪抑制序列(fat-suppressed T2WI, FS T2WI)、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC),训练序列分类模型。回顾性收集我院2013年2月至2020年4月乳腺MRI图像质量合格数据377例(数据集Ⅱ),按动态对比增强(dynamic contrast-enhanced, DCE)-MRI期相特征分三类:无对比剂期(no-contrast, NoC)、对比剂增强早期(contrast enhanced early,CEearly)、对比剂增强期(contrast enhanced, CE),训练DCE期相分类模型。回顾性收集我院2021年10月至2021年12月乳腺MRI图像质量合格数据95例(数据集Ⅲ),用于模型(序列和DCE期相)预测效能的独立验证,并通过程序对数据集Ⅲ中的扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)参数进行分类:DWI-high和DWI-low。以影像医师依据图像序列、强化特点及参数进行分类的结果为金标准,采用混淆矩阵的方法评价模型的分类效能。结果在序列分类模型中,总体准确率为92.0%,对ADC、T2WI、FS T2WI各自分类的准确率为100.0%、84.9%、100.0%;在DCE期相分类模型中,总体准确率为90.4%,对NoC、CEearly、CE各自分类的准确率为89.7%、39.2%、95.7%;程序在DWI参数分类中,对DWI-high和DWI-low的分类结果与医师完全一致。结论利用深度学习模型和程序技术对多参数乳腺MRI进行图像序列、期相和参数分类,输出结果与医师分类结果一致性高,基本满足临床需要。

关键词：乳腺肿瘤图像自动分类深度学习人工智能磁共振成像

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肝细胞癌组织学亚型的影像学特征研究进展

磁共振成像 2024年第4期15卷 225-228,234页

作者：丁智慧朱绍成郑州大学人民医院医学影像科郑州450003 河南省人民医院医学影像科郑州450003

2019年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)发布的第五版《消化系统肿瘤分类》将肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)组织学亚型分为粗梁-团块型、脂肪性肝炎样型、纤维板层型、硬化型、透明细胞型、嫌色细胞型、富含淋巴... 详细信息

2019年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)发布的第五版《消化系统肿瘤分类》将肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)组织学亚型分为粗梁-团块型、脂肪性肝炎样型、纤维板层型、硬化型、透明细胞型、嫌色细胞型、富含淋巴细胞型、富含中性粒细胞型8种。不同亚型HCC因其组织病理特征有所差异,表现出不同的影像学特征。然而,国内外关于各亚型的影像表现研究较少,临床基于组织病理学亚型的治疗建议尚未明确。基于此,本文归纳总结了已报道的HCC各亚型相关影像表现及病理特征,探讨现存之局限、未来之挑战,以期为增加HCC各亚型了解、明确治疗策略的选择提供更多理论依据。

关键词：肝细胞癌亚型影像学特征磁共振成像诊断