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3D ResNet深度学习模型自动甄别前列腺多参数MR扫描序列:多中心研究

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中国医学影像技术 2024年第5期40卷 769-773页

作者：孙兆男王可欣黄文鹏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 首都医科大学基础医学院北京100069 北京大学第一医院核医学科北京100034 北京赛迈特锐医疗科技有限公司北京100011

目的构建基于前列腺多参数MRI(mpMRI)自动甄别其主要扫描序列的3D ResNet深度学习模型,并评估其价值。方法收集于3个医疗中心接受超声引导下前列腺穿刺的1086例患者穿刺前1153次前列腺mpMRI资料,并按不同扫描序列加以拆分,分别将T2WI、... 详细信息

目的构建基于前列腺多参数MRI(mpMRI)自动甄别其主要扫描序列的3D ResNet深度学习模型,并评估其价值。方法收集于3个医疗中心接受超声引导下前列腺穿刺的1086例患者穿刺前1153次前列腺mpMRI资料,并按不同扫描序列加以拆分,分别将T2WI、弥散加权成像(DWI)及表观弥散系数(ADC)图归入相应数据集,共获得5151组图像,并将归类为非脂肪抑制T2WI(T2WI_nan,n=1000)、脂肪抑制T2WI(T2WI_fs,n=1188)、高b值DWI(DWI_High,b值≥500 s/mm^(2),n=1045)、低b值DWI(DWI_Low,b值<500 s/mm^(2),n=1012)及ADC图(ADC map,n=906)。按8∶1∶1比例将全部图像分为训练集(n=4122)、验证集(n=513)和测试集(n=516)。行预处理及扩增后,采用3D ResNet于训练集及验证集训练及优化自动甄别图像类别模型,以测试集评估模型分类效能。结果所获模型分类测试集不同序列图像的准确率、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、F1值及Kappa值分别为0.995~1.000、0.990~1.000、0.998~1.000、0.990~1.000、0.998~1.000、0.995~1000、0.994~1.000。结论3D ResNet深度学习模型能有效自动甄别前列腺mpMRI所涉主要扫描序列。

关键词：前列腺肿瘤磁共振成像人工智能

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基于扩散张量成像图论分析法研究痉挛型脑瘫患儿认知功能改变

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中华放射学杂志 2024年第3期58卷 266-272页

作者：杨艳丽胡杰张晶晶彭莹聂莉莎何成杨华刘衡遵义医科大学附属医院放射科遵义563000 GE医疗中国磁共振科研部北京100176 重庆大学附属中心医院医学影像科重庆400014 重庆市中医院影像科重庆400021

目的基于扩散张量成像(DTI)图论分析法探讨痉挛型脑瘫(SCP)患儿脑网络属性及其与认知功能的关系。方法该研究为横断面研究。回顾性分析2020年8月至2022年4月在遵义医科大学附属医院接受颅脑MRI检查的21例SCP患儿(SCP组)及32名健康儿童(... 详细信息

目的基于扩散张量成像(DTI)图论分析法探讨痉挛型脑瘫(SCP)患儿脑网络属性及其与认知功能的关系。方法该研究为横断面研究。回顾性分析2020年8月至2022年4月在遵义医科大学附属医院接受颅脑MRI检查的21例SCP患儿(SCP组)及32名健康儿童(对照组)的临床及影像资料。对所有受检者进行3D-T1WI、DTI及韦氏智力量表评估。韦氏智力量表包括言语理解指数(VCI)、加工速度指数(PSI)、工作记忆指数(WMI)、知觉推理指数(PRI)等,最终根据各分量表指数得到全量表智商(FSIQ)评分。采用独立样本t检验分析2组脑网络小世界属性[小世界指数(σ)、标准化最短路径长度(λ)、标准化聚类系数(γ)]、全局属性[全局效率(Eglob)、局部效率[(Eloc)、特征路径长度(Lp)、聚类系数(Cp)]及节点属性指标[节点中心度(DC)、节点效率(Ne)、介数中心性、节点最短路径长度(NLp)、节点聚类系数、节点局部效率]的差异;采用Spearman将2组差异有统计学意义的脑网络指标与韦氏智力量表各分量表指数及FSIQ评分进行相关性分析。结果SCP组韦氏智力量表中FSIQ评分及VCI、WMI、PSI、PRI均较对照组降低,差异均有统计学意义(P均<0.05)。2组脑网络均具有小世界属性,与对照组比较,SCP组患儿Eglob降低,Lp、λ增加(P均<0.05);对照组比较,SCP组患儿多个脑区DC、Ne减低,NLp增高(P均<0.05,FDR校正)。相关性分析显示,SCP组右侧额下回后部DC与FSIQ评分、VCI、WMI、PRI呈正相关(r分别为0.53、0.47、0.47、0.60,P分别为0.019、0.045、0.044、0.020);右侧额下回后部NLp与PRI呈负相关(r=-0.56,P=0.030);左侧中央旁小叶、右侧额下回后部、右侧中央前回、右侧中央后回Ne与PRI呈正相关(r分别为0.62、0.56、0.53、0.54,P分别为0.015、0.031、0.044、0.039);右侧中央前回Ne与WMI呈正相关(r=0.48、P=0.039)。结论SCP患儿全局及多个区域脑网络拓扑属性存在改变,右侧额下回后部、右侧中央前回、右侧中央后回和左侧中央旁小叶节点属性改变与患儿认知功能损伤相关。

关键词：脑性瘫痪认知障碍扩散张量成像图论

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基于深度学习在CT图像上分割胆囊的研究

放射学实践 2024年第6期39卷 755-760页

作者：高越王可欣张耀峰孙玉梦张晓东王霄英北京大学第一医院医学影像科北京100034 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:基于深度学习方法训练模型,研究其用于腹部CT图像上分割胆囊并自动测量的可行性。方法:从本院PACS系统搜集2016年1月12日至2021年5月28日行腹部CT检查的患者,从中选取1154位患者的1181次CT检查图像,共得到2559个图像序列用于训练... 详细信息

目的:基于深度学习方法训练模型,研究其用于腹部CT图像上分割胆囊并自动测量的可行性。方法:从本院PACS系统搜集2016年1月12日至2021年5月28日行腹部CT检查的患者,从中选取1154位患者的1181次CT检查图像,共得到2559个图像序列用于训练模型。由2位影像科医师标注胆囊,将全部数据按8:1:1的比例随机分为训练集(n=2043)、调优集(n=245)和测试集(n=271),训练3D U-net模型分割胆囊并自动测量。另搜集2022年9月10-19日的腹部CT扫描图像,随机选取共141位患者的141次检查的270个图像序列作为外部验证数据集。以外部验证集的预测结果评价模型的效能。使用Dice相似系数(DSC)、体积相似度(VS)和Hausdorff距离(HD)定量评价模型分割胆囊区域的效能。使用Bland-Altman分析评价模型自动测量的胆囊体积、径线、平均CT值与医师标注测量值的一致性。结果:外部验证集的DSC、VS、HD分别为0.980(0.970,0.980)、0.990(0.990,1.000)、1.69(1.27,2.45)mm,各数据集之间DSC、VS和HD的差异均有统计学意义(P均<0.001)。外部验证集中模型预测和医师标注测量的胆囊体积、CT值、三维径线的95%一致性界限(LoA)的可信区间分别为(-2.07,3.36)、(-1.55,1.15)、(-1.28,1.47)、(-3.34,4.07)和(-1.11,2.15),分别有2.6%、3.7%、3.7%、1.1%和3.7%的点落在95%LoA以外。结论:基于深度学习模型可在腹部CT图像上自动分割胆囊区域,是将来进一步胆囊病变智能诊断的基础。

关键词：深度学习胆囊体层摄影术,X线计算机人工智能图像分割

右侧胸膜腺泡状横纹肌肉瘤累及肺门及纵隔1例

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中国医学影像学杂志 2024年第6期32卷 579-580页

作者：黄文鹏高歌杨琦邱永康李莉明康磊北京大学第一医院核医学科北京100034 北京大学第一医院医学影像科北京100034 郑州大学第一附属医院放射科河南郑州450052

1病例简介女,2岁,主诉:夜间哭闹15 d,伴呼吸急促2 d,偶伴呼吸困难。既往史、出生史无异常,无家族性遗传疾病史。体格检查:右侧胸廓饱满,肋间隙稍增宽,呼吸急促,48次/min,右侧语音共振、呼吸音较左侧明显减弱,叩诊浊音。

关键词：胸膜腺泡状横纹肌肉瘤体层摄影术 X线计算机体层摄影术发射型计算机单光子病例报告

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三种甲状腺影像报告和数据系统推荐细针穿刺抽吸的不必要活检率的比较

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中国超声医学杂志 2024年第8期40卷 858-861页

作者：张卫兵陈晓何贝丽陈喆刘华刘禹徐闻武警江苏总队医院超声科苏北人民医院健康管理中心武警北京总队医院医学影像科

目的比较2020年中国甲状腺影像报告和数据系统（C-TIRADS）、2017年美国放射学会甲状腺影像报告和数据系统（ACR TI-RADS）、2011年Kwak提出的甲状腺影像报告和数据系统（Kwak TI-RADS）推荐细针穿刺抽吸（FNA）的不必要活检率（UBR）... 详细信息

目的比较2020年中国甲状腺影像报告和数据系统（C-TIRADS）、2017年美国放射学会甲状腺影像报告和数据系统（ACR TI-RADS）、2011年Kwak提出的甲状腺影像报告和数据系统（Kwak TI-RADS）推荐细针穿刺抽吸（FNA）的不必要活检率（UBR）。方法以FNA或手术病理结果为金标准，计算并比较分析3种TI-RADS分类诊断629例甲状腺结节的效能和推荐FNA的特异度、灵敏度及假阳性（UBR）。结果 C-TIRADS、ACR TI-RADS及Kwak TI-RADS曲线下面积（AUC）分别为0.912（95%CI:0.886～0.938）、0.888（95%CI:0.857～0.918）和0.899（95%CI:0.871～0.926）,C-TIRADS高于其他两种TI-RADS（P<0.05）。C-TIRADS、ACR TI-RADS及Kwak TI-RADS推荐FNA的UBR分别为24.1%（60/249）、15.8%（29/184）、30.0%（71/237）,ACR TI-RADS低于其他两种TI-RADS（P<0.05）,ACR TI-RADS与C-TIRADS差异无统计学意义（χ2=3.615,P=0.057）。若C-TIRADS仅考虑结节大小推荐FNA,则有54个恶性结节（C-TIRADS 4a类1个、4b类3个、4c类40个及5类10个）失去FNA机会，其UBR为30.8%（60/195）,高于C-TIRADS推荐FNA的UBR,但差异无统计学意义（χ2=2.469,P=0.116）。结论综合考虑3种TI-RADS分类诊断效能及推荐FNA的UBR,C-TIRADS更值得临床应用于甲状腺结节恶性风险评估，指导是否需要行FNA更符合临床实际。

关键词：甲状腺结节甲状腺影像报告和数据系统细针穿刺抽吸不必要活检率

经导管主动脉瓣置换术CT检查技术中国专家共识

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中华放射学杂志 2024年第4期58卷 365-374页

作者：中国医师协会放射医师分会心血管学组国家心血管病专业质控中心心血管影像质控专家工作组中国研究型医院学会心血管影像专业委员徐磊宋光远吴永健吕滨王辉张楠姚晶韩磊任心爽王墨扬侯阳不详首都医科大学附属北京安贞医院医学影像科北京100029 首都医科大学附属北京安贞医院瓣膜介入中心北京100029 中国医学科学院北京协和医学院国家心血管病中心阜外医院心内科北京100037 中国医学科学院北京协和医学院国家心血管病中心阜外医院放射影像科北京100037 中国医学科学院阜外医院放射影像科中国医科大学附属盛京医院放射科

经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)已成为老年主动脉瓣狭窄患者的一线治疗手段。准确的影像学评估是TAVR手术成功的基础与关键,CT影像已经成为拟定手术策略参考的“金标准”。本共识总结了TAVR术前及... 详细信息

经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)已成为老年主动脉瓣狭窄患者的一线治疗手段。准确的影像学评估是TAVR手术成功的基础与关键,CT影像已经成为拟定手术策略参考的“金标准”。本共识总结了TAVR术前及术后CT检查的患者准备、数据采集与图像重建、对比剂使用及图像质量评价,旨在规范TAVR相关CT检查方案,促进TAVR在我国规范、快速发展。

关键词：体层摄影术,X线计算机经导管主动脉瓣置换术专家共识

基于深度学习算法的腹盆部CT辐射剂量自动评估的可行性研究

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中华放射医学与防护杂志 2024年第8期44卷 699-703页

作者：魏守奕李欣颖张维全硕刘荣超张晓东刘建新北京大学第一医院医学影像科北京100034 中国医学科学院北京协和医院医疗保险管理处北京100730

目的探讨深度学习模型为基础的腹盆部CT辐射剂量指数自动评估的可行性。方法回顾性分析2021年2月至2022年2月连续采集的临床腹盆部CT数据,共有1 084例患者图像,成像设备为西门子SOMATOM Defination Flash CT、飞利浦iCT、通用电气 lig... 详细信息

目的探讨深度学习模型为基础的腹盆部CT辐射剂量指数自动评估的可行性。方法回顾性分析2021年2月至2022年2月连续采集的临床腹盆部CT数据,共有1 084例患者图像,成像设备为西门子SOMATOM Defination Flash CT、飞利浦iCT、通用电气 lightspeed VCT。容积CT剂量指数(CTDI_(vol))预测模型由器官分割和剂量预测两个功能模块组成。以腹盆部位实际扫描区域分割结果为基础,通过剂量回归预测模块对CTDIvol进行自动评估。将纳入研究的1 084例患者图像分为训练集784例、验证集196例和测试集104例。以Dice系数为混合模型腹盆部位分割性能的评价指标,以准确个数占比和均方根对数误差(RMSLE)为CTDIvol估算模型性能的评价指标。结果在测试集中,深度学习模型在CT腹部图像分割任务的Dice系数高达0.998,同时CTDIvol回归模型在估算辐射剂量时的RMSLE为9.41%,且估算正确占比达到92%。散点图分析显示部分CTDIvol估算值存在较大误差,提示模型在这些情况下可能需要进一步优化。结论深度学习模型可准确自动分割CT腹部图像并估算辐射剂量,可用于临床辐射剂量的监测与管理。

关键词：辐射剂量容积CT剂量指数分割回归深度学习

富血小板血浆源性外泌体对肌腱干/祖细胞增殖及迁移能力的影响

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中国医学科学院学报 2024年第3期46卷 307-315页

作者：李墨琳朱亚琼丁雨菲易丹葛乃侨陈思明王月香解放军医学院北京100853 中国人民解放军总医院第一医学中心超声诊断科北京100853 首都医科大学附属北京友谊医院骨科北京100050 武警吉林省总队医院医学影像科吉林吉林130000

目的探究富血小板血浆源性外泌体(PRP-Exos)对肌腱干/祖细胞(TSPC)增殖及迁移能力的影响。方法采用聚合沉淀结合超速离心法提取PRP-Exos,采用透射电镜和纳米颗粒跟踪分析技术鉴定其形态、浓度及粒径,采用蛋白免疫印迹法检测外泌体表面... 详细信息

目的探究富血小板血浆源性外泌体(PRP-Exos)对肌腱干/祖细胞(TSPC)增殖及迁移能力的影响。方法采用聚合沉淀结合超速离心法提取PRP-Exos,采用透射电镜和纳米颗粒跟踪分析技术鉴定其形态、浓度及粒径,采用蛋白免疫印迹法检测外泌体表面标志蛋白及血小板膜糖蛋白的表达水平。提取并培养大鼠TSPC,采用流式细胞术及免疫荧光染色检测TSPC表面标志分子的表达情况。CCK-8法及EdU实验评估PRP-Exos对TSPC增殖情况的影响。细胞划痕实验及Transwell实验评估PRP-Exos对TSPC迁移情况的影响。结果提取的PRP-Exos呈典型茶托状结构,浓度为4.9×10^(11)个/mL,平均粒径为(132.2±56.8)nm,PRP-Exos表面表达CD9、CD63及CD41。提取的TSPC表达CD44蛋白。PRP-Exos可被TSPC摄取,共培养48 h时,浓度为50、100μg/mL的PRP-Exos可显著促进TSPC的增殖(P均<0.001),且两组之间差异无统计学意义(P=0.283);共培养24 h后,浓度为50μg/mL的PRP-Exos可显著促进TSPC的迁移(P<0.001)。结论体外培养条件下,PRP-Exos对大鼠TSPC的增殖及迁移具有显著促进作用。

关键词：富血小板血浆外泌体肌腱干/祖细胞增殖迁移肩袖损伤

MSCT结合血清CCNA2、AFP检测在肝硬化结节与肝细胞肝癌鉴别诊断中的应用价值研究

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中国CT和MRI杂志 2024年第5期22卷 113-115页

作者：张艳琴刘戬邓茂松北京大望路急诊抢救医院医学影像科北京100122 应急总医院影像科北京100028

目的探讨多层螺旋计算机断层扫描(MSCT)结合血清细胞周期素A2(CCNA2)、甲胎蛋白(AFP)在肝硬化结节与肝细胞肝癌鉴别诊断中的应用价值。方法选取2019年1月~2022年1月本院收治的经病理证实的104例肝硬化结节与肝细胞肝癌患者,其中肝硬化结... 详细信息

目的探讨多层螺旋计算机断层扫描(MSCT)结合血清细胞周期素A2(CCNA2)、甲胎蛋白(AFP)在肝硬化结节与肝细胞肝癌鉴别诊断中的应用价值。方法选取2019年1月~2022年1月本院收治的经病理证实的104例肝硬化结节与肝细胞肝癌患者,其中肝硬化结节69例,肝细胞肝癌35例,均接受腹部MSCT平扫及增强扫描,检测血清CCNA2和AFP水平。分析肝硬化结节和肝细胞肝癌患者的MSCT影像学特征和肝硬化结节组和肝细胞肝癌组血清CCNA2和AFP水平;绘制受试者操作特征曲线(ROC)分析MSCT结合血清肿瘤标志物鉴别肝硬化结节与肝细胞肝癌的应用价值。结果104例患者经病理检查确肝硬化结节组69例、肝细胞肝癌组35例。以病理诊断为“金标准”,MSCT鉴别诊断肝细胞肝癌的敏感度、特异度为77.14%、75.36%(Kappa=0.493);肝细胞肝癌组血清CCNA2和AFP水平显著高于肝硬化结节组(P<0.05);ROC结果显示,MSCT和血清CCNA2和AFP预测肝细胞肝癌的曲线下面积(AUC)分别为0.886、0.836和0.775,MSCT结合血清CCNA2和AFP预测肝细胞肝癌的AUC为0.902,敏感度为82.86%(P<0.05)。结论MSCT结合血清CCNA2、AFP检测在肝硬化结节和肝细胞肝癌的临床鉴别中具有较好的应用价值。

关键词：多层螺旋计算机断层扫描血清细胞周期素A2 肝硬化结节肝细胞肝癌鉴别诊断