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低场强磁共振成像系统的发展简史及其在神经系统疾病中的应用和展望

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中国卒中杂志 2024年第7期19卷 740-745页

作者：谢雪微荆京姜倩梅索阅王义槐王拥军首都医科大学附属北京天坛医院国家神经系统疾病临床医学研究中心北京100070 首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心瑞加图医疗科技有限公司

近10年来,高场强MRI系统在医学领域的应用和研究不断深入,但其安装和扫描条件要求较高,运行成本昂贵,限制了其在基层医院的普及。相比之下,低场强(0.01~1.0 T)MRI虽然成本较低,但因其成像性能欠佳,也未能在临床实践中发挥更大的作用。... 详细信息

近10年来,高场强MRI系统在医学领域的应用和研究不断深入,但其安装和扫描条件要求较高,运行成本昂贵,限制了其在基层医院的普及。相比之下,低场强(0.01~1.0 T)MRI虽然成本较低,但因其成像性能欠佳,也未能在临床实践中发挥更大的作用。随着技术的不断发展,目前低场强MRI有望实现类似于高场强MRI系统的各种应用,通过优化软件、硬件设计和技术革新,低场强MRI可以在保持成本经济、便于转运优势的同时提高信噪比,达到提高诊断性能,更广泛地应用于临床实际场景的目标。特别是在急重症诊断方面,低场强MRI有望成为脑血管疾病诊断和监测的重要工具之一。本文追溯了低场强MRI的发展历程,对其在神经系统疾病临床应用中的进展进行了综述,旨在为未来低场强MRI技术的发展探寻方向。

关键词：神经系统疾病神经影像低场强磁共振成像神经重症

一种基于FS401的高分辨率视频转换器设计

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电子技术应用 2011年第10期37卷 81-83,86页

作者：刘媛媛冯宏伟无锡科技职业学院江苏无锡214028 无锡祥生医疗影像有限公司江苏无锡214028

介绍了VGA高分辨率视频分配设计原理和TV视频转换的系统原理与总体架构。基于FS401视频处理器和VGA视频分配技术的应用,设计开发了一种高分辨率VGA-TV视频转换器。在分析视频格式转换基本原理及FS401芯片功能结构基础上,对视频转换器的... 详细信息

介绍了VGA高分辨率视频分配设计原理和TV视频转换的系统原理与总体架构。基于FS401视频处理器和VGA视频分配技术的应用,设计开发了一种高分辨率VGA-TV视频转换器。在分析视频格式转换基本原理及FS401芯片功能结构基础上,对视频转换器的硬、软件进行设计,最终开发出视频转换器电路板并应用于实际系统中。实测结果表明,实现了VGA信号两路分配和VGA到NTSC/PAL制式电视的转换,适用于多分辨率、多制式视频转换系统。

关键词： VGA—TV 视频转换 FS401 高分辨率 VGA分配

光子计数CT微小血管增强现实手术导航在巨乳缩小术中的应用

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中华放射学杂志 2024年第5期58卷 539-540页

作者：王沄张文超张超张大明于扬赵喜齐广昌曾昂中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院放射科北京100730 中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院整形美容外科北京100032 西门子数字医疗科技(上海)有限公司上海200135

该文报道1例重度乳腺肥大患者,借助光子计数CT微小血管增强现实手术导航工作流进行术前乳腺细小动脉分支走行规划,成功完成巨乳缩小整形术。患者女,62岁,乳腺重度肥大伴Ⅱ度下垂,术前行光子计数细小动脉CT血管成像评估乳腺血供情况,结... 详细信息

该文报道1例重度乳腺肥大患者,借助光子计数CT微小血管增强现实手术导航工作流进行术前乳腺细小动脉分支走行规划,成功完成巨乳缩小整形术。患者女,62岁,乳腺重度肥大伴Ⅱ度下垂,术前行光子计数细小动脉CT血管成像评估乳腺血供情况,结合光子计数CT超高分辨率解析优势、三维全息仿生实景渲染技术,以及增强现实可视化手术技术手段将重建三维解剖信息图像投射至患者体表,完成细小动脉血供术前定位。术中结果显示乳头乳晕复合体供血良好,血管走行与CT影像及增强现实所见高度一致,手术效果满意。

关键词：体层摄影术,X线计算机光子计数CT 增强现实巨乳症

U-Net深度学习网络对MRI表观扩散系数图中前列腺癌自动分割及定位的可行性研究

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中华放射学杂志 2020年第10期54卷 974-979页

作者：朱丽娜韩超刘想高歌刘伟鹏王祥鹏张靖远张晓东王霄英北京大学第一医院医学影像科 100034 北京赛迈特锐医疗科技有限公司 100011

目的探讨使用U-Net深度学习网络对MRI表观扩散系数(ADC)图像中前列腺癌(PCa)自动分割及定位的可行性。方法回顾性搜集2017年6月1日至2019年3月31日北京大学第一医院因临床怀疑PCa拟行前列腺穿刺的男性患者的临床和影像资料。共纳入245... 详细信息

目的探讨使用U-Net深度学习网络对MRI表观扩散系数(ADC)图像中前列腺癌(PCa)自动分割及定位的可行性。方法回顾性搜集2017年6月1日至2019年3月31日北京大学第一医院因临床怀疑PCa拟行前列腺穿刺的男性患者的临床和影像资料。共纳入245例患者,根据病理结果将所有患者分为PCa组(n=184)与非PCa组(n=61),并随机分为训练集(PCa 129例,非PCa 19例)、验证集(PCa 18例,非PCa 3例)和测试集(PCa 37例,非PCa 39例)。由1名放射科医师依据病理结果在ADC图上勾画PCa癌灶,并通过前列腺腺体分割模型将测试集前列腺腺体自动划分6分区。经过前列腺腺体自动分割等预处理后,采用U-Net深度学习网络进行PCa分割模型的训练。以医师标记结果为金标准,用Dice相似系数(DSC)评价AI模型对测试集PCa癌灶的分割效果。并分别以患者及病灶为单位评价模型对PCa的检出效能,以6分区法评价模型对癌灶自动定位的准确性。结果测试集中,医师标注癌灶51个,最大径线为(1.9±0.7)cm,6分法癌灶分区456个(PCa区122个、非PCa区334个)。以病灶为单位,AI模型对测试集PCa的分割DSC为(70.2±21.7)%,检出癌灶的灵敏度94.1%(48/51)。以患者为单位,AI模型检出PCa患者灵敏度为97.3%(36/37),特异度为66.7%(26/39),准确度为81.6%(62/76)。AI模型对PCa癌灶定位分区的准确度为90.8%(414/456),对癌区检出的灵敏度为95.1%(116/122),特异度为89.2%(298/334)。结论U-Net深度学习模型对MRI ADC图像中PCa的检出具有较高的灵敏度,对PCa 6分区定位具有较高的准确度,预测结果可自动填写入结构化报告,进一步提高了临床工作效率。

关键词：前列腺肿瘤磁共振成像人工智能

^(18)F-FDG PET/MR代谢及扩散参数对非小细胞肺癌患者预后评估价值研究

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磁共振成像 2024年第7期15卷 27-31页

作者：周一航姜涵孟楠王鑫惠刘雪袁健闵杨阳王哲王梅云新乡医学院河南省人民医院放射科郑州463599 河南省科学院医学科学与工程综合研究所脑科学与类脑智能技术实验室郑州450046 河南省人民医院&郑州大学人民医院放射科郑州463599 上海联影医疗科技股份有限公司中央研究院上海201807 北京联影智能影像技术研究院北京100094

目的探讨^(18)F-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-fluorodeoxyglucose,^(18)F-FDG)正电子发射断层扫描/磁共振(positron emission tomography/magnetic resonance,PET/MR)成像代谢参数及扩散参数对非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者预后评估的价值。材料与方法前瞻性纳入CT检查怀疑有肺部占位性病变后进行3.0 T胸部^(18)F-FDG PET/MR混合扫描的患者48例,分析扫描图像的最大标准摄取值(maximumstandardizeduptakevalue,SUV_(max))和表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)与临床可能预后因素的关系。用Kaplan-Meier法、Log-rank检验及单因素和多因素Cox回归分析代谢参数SUV_(max)和ADC与无进展生存期(progression-free survival,PFS)和总生存期(overall survival,OS)的关系。结果48例NSCLC患者的SUV_(max)和ADC的中位数分别为5.87(3.92,9.66)和1.41(1.28,1.57)。单因素分析显示,是否手术[HR=6.704,95%置信区间(confidence interval,CI)为1.422~31.614,P=0.016;HR=7.174,95%CI为1.486~34.626,P=0.014]、SUV_(max)(HR=1.170,95%CI为1.010~1.355,P=0.036;HR=1.173,95%CI为1.010~1.360,P=0.035)及ADC(HR=0.010,95%CI为0.000~0.232,P=0.004;HR=0.006,95%CI为0.000~0.156,P=0.002)是NSCLC患者PFS和OS的影响因素。多因素分析显示,ADC(HR=0.012,95%CI为0.000~0.386,P=0.012;HR=0.008,95%CI为0.000~0.298,P=0.009)是影响NSCLC患者PFS和OS的独立危险因素。结论SUV_(max)和ADC都是NSCLC患者预后的影响因素,并且,ADC可能比SUV_(max)更有助于预测NSCLC患者的预后,^(18)F-FDG PET/MR代谢参数及扩散参数对NSCLC患者预后评估具有一定的价值。

关键词：非小细胞肺癌正电子发射断层成像/磁共振成像 ^(18)F-氟代脱氧葡萄糖预后评估磁共振成像扩散加权成像

基于深度学习生成的磁共振图像的临床验证研究

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中国医疗器械杂志 2024年第5期 493-497页

作者：伏广东彭立凤张志浩项磊王泷何健南京医科大学鼓楼临床医学院深智透医疗科技发展(上海)有限责任公司

该研究采用基于深度学习的图像生成算法，从磁共振图像的矢状位T1WI和T2WI序列生成伪矢状位STIR序列。以真实采集的STIR序列为金标准，从主观和客观两方面评价生成序列的图像质量及诊断效果。主观方面，由两位医师对图像进行评分。客观... 详细信息

该研究采用基于深度学习的图像生成算法，从磁共振图像的矢状位T1WI和T2WI序列生成伪矢状位STIR序列。以真实采集的STIR序列为金标准，从主观和客观两方面评价生成序列的图像质量及诊断效果。主观方面，由两位医师对图像进行评分。客观方面，选取5种组织的感兴趣区域，计算信噪比和对比度噪声比来衡量图像质量。此外，采用平均绝对误差、峰值信噪比、结构相似度和相关系数来分析生成的STIR与金标准图像的相关性；使用Bland-Altman图分析像素值的一致性。研究结果表明，深度学习生成的STIR序列在图像质量和临床诊断上与金标准一致甚至超越金标准，且能够缩短扫描时间，提高影像扫描效率，因此具有应用于临床实践的前景。

关键词：磁共振图像深度学习图像生成脊柱

高分辨率CT影像组学分类诊断类风湿关节炎相关间质性肺疾病的效能

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陆军军医大学学报 2024年第8期46卷 878-885页

作者：柳洪亚祝洁刘晨钟兵敬洋邹庆华陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院中医与风湿免疫科重庆400038 陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院放射科重庆400038 慧影医疗科技(北京)股份有限公司AI创新中心北京100192

目的探究高分辨率CT(high-resolution computed tomography,HRCT)影像组学用于分类诊断类风湿关节炎相关间质性肺疾病(rheumatoid arthritis associated interstitial lung disease,RA-ILD)的效能。方法筛选陆军军医大学第一附属医院中医与风湿免疫科2019年1月至2023年7月收治的RA-ILD患者病例261例,其中寻常型间质性肺炎(usual interstitial pneumonia,UIP)143例,非特异性间质性肺炎(nonspecific interstitial pneumonia,NSIP)118例,所有患者行HRCT,在HRCT图像上应用U-net深度学习肺分割模型进行自动肺分割,从每个肺分割中提取1688个影像组学特征。逐级使用方差阈值法、单变量特征选择法、最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)进行特征降维,采用多种机器学习算法构建RA-ILD分类诊断影像组学模型。分别采用受试者工作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线和曲线下面积(area under curve,AUC)比较各模型的诊断价值,同时对模型的准确度、敏感度和特异度进行评估。结果从RA-ILD患者HRCT图像中通过特征筛选法最终选定18个最佳特征。在训练集和测试集中UIP和NSIP的放射评分(radiomics score,Radscore)分布差异有统计学意义(P影像组学模型中,支持向量机(the support vector machine,SVM)算法的训练集AUC为0.943(95%CI 0.916~0.966,灵敏度和特异度分别为0.787、0.912),测试集AUC为0.909(95%CI 0.849~0.969;灵敏度和特异度分别为0.625、0.897)。结论本研究构建的RA-ILD分类诊断模型性能良好,且基于SVM算法构建的模型在分类诊断RA-ILD中显示最佳潜能。

关键词：影像组学机器学习类风湿关节炎间质性肺疾病

探讨双源CT双能量多参数成像预测进展期胃腺癌短径≥0.6 cm淋巴结转移的价值

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临床放射学杂志 2024年第6期43卷 966-970页

作者：王燕王楠俞贤博李扬刘晶杨丽河北医科大学第四医院CT/MRI科石家庄050011 河北大学临床医学院保定071000 西门子医疗系统有限公司北京100102

目的基于临床、传统影像及双能量特征构建模型预测进展期胃腺癌短径≥0.6 cm淋巴结转移,探讨双能量成像对胃癌淋巴结定性诊断的价值。方法回顾性分析接受胃癌根治手术的172例进展期胃腺癌患者资料。为最大程度保证影像与病理淋巴结的... 详细信息

目的基于临床、传统影像及双能量特征构建模型预测进展期胃腺癌短径≥0.6 cm淋巴结转移,探讨双能量成像对胃癌淋巴结定性诊断的价值。方法回顾性分析接受胃癌根治手术的172例进展期胃腺癌患者资料。为最大程度保证影像与病理淋巴结的对应性,仅从36例pN3患者中选取转移组淋巴结(n=114),从26例pN0患者中选取非转移组淋巴结(n=65),入组淋巴结短径均≥0.6 cm。将两组淋巴结以7∶3的比例随机分配到训练集(n=125)和验证集(n=54)。评估术前双能量CT图像,记录患者性别、年龄、原发肿瘤影像特征(部位、生长方式、大小、临床T分期)、淋巴结影像特征(大小、位置、形态、密度、边缘、强化程度)及淋巴结双能量特征(能谱曲线斜率、碘浓度、标准化碘浓度、Overlay值、双能指数、双能比、电子云密度、有效原子序数、脂肪分数)。采用单变量和多变量Logistic回归分析,基于临床、传统影像特征构建传统模型,基于临床、传统影像及双能量特征构建组合模型。采用ROC曲线和DCA曲线评价两种模型诊断效能。结果原发肿瘤部位、原发肿瘤最大径≥7.50 cm、淋巴结边缘是传统模型淋巴结转移的独立预测因素,其在训练集及验证集的AUC分别为0.854和0.793。原发肿瘤部位、原发肿瘤最大径≥7.50 cm、淋巴结边缘、淋巴结脂肪分数是组合模型淋巴结转移的独立预测因素,其在训练集及验证集的AUC分别为0.902和0.865,诊断效能优于传统模型(P<0.05)。组合模型DCA曲线基本在传统模型曲线之上,临床收益更好。结论组合模型对进展期胃腺癌短径≥0.6 cm淋巴结转移具有较高诊断价值。

关键词：胃癌淋巴结转移双能量计算机体层成像脂肪分数

MRI动态实景渲染技术在矢状窦旁脑膜瘤Sindou分型中的应用

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国际医学放射学杂志 2024年第4期47卷 447-451,462页

作者：高安康冉云彩杨頔白洁张勇程敬亮郑州大学第一附属医院磁共振科郑州450052 西门子医疗系统有限公司磁共振临床市场部

目的探讨基于延迟增强T1加权三维磁化强度预备梯度回波(CE-3D T1MPRAGE)的动态实景渲染技术(cVRT)在矢状窦旁脑膜瘤(PSM)术前评估中的应用价值。方法回顾性纳入经手术病理证实为单发PSM的病人108例,均完成CE-3D T1MPRAGE和MR静脉成像(M... 详细信息

目的探讨基于延迟增强T1加权三维磁化强度预备梯度回波(CE-3D T1MPRAGE)的动态实景渲染技术(cVRT)在矢状窦旁脑膜瘤(PSM)术前评估中的应用价值。方法回顾性纳入经手术病理证实为单发PSM的病人108例,均完成CE-3D T1MPRAGE和MR静脉成像(MRV)检查。基于CE-3D T1MPRAGE对大脑静脉系统及PSM进行cVRT可视化处理。采用cVRT对PSM进行Sindou分型,计算其诊断准确度、敏感度、特异度。测量肿瘤邻近矢状窦窦壁及窦角,采用单因素方差分析对不同Sindou分型PSM的矢状窦角进行比较。在cVRT和MRV上观察PSM引流静脉及侧支循环的显示情况,并采用McNemar’s检验比较2种检查的显示率。结果cVRT对PSM Sindou分型的诊断准确度为89.81%,对Ⅰ型和Ⅵ型的诊断敏感度(94.88%、100%)和特异度(85.45%、91.03%)均较高。Sindou 6型中,Ⅴ型与Ⅰ型的多个矢状窦角的差异均有统计学意义(均P影像能够准确地对PSM Sindou进行分型,能较好地显示瘤周引流静脉、浅静脉吻合支,有助于为手术提供更准确的参考。

关键词：矢状窦脑膜瘤分型磁共振成像动态实景渲染