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整合影像组学于多组学研究：揭开肿瘤精准诊疗新视角

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中国普外基础与临床杂志 2024年第3期31卷 257-264页

作者：黄燕琪刘再毅南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院)放射科广东省医学影像智能分析与应用重点实验室

肿瘤是威胁全人类健康的重大公共卫生问题。近年来，随着基于大数据的生物信息学的高速发展，各种组学研究方法在肿瘤诊治方面展现了重要潜能。其中，影像组学的兴起扩大了医学影像在肿瘤精准诊疗领域的应用范畴。然而，由于肿瘤的发生... 详细信息

肿瘤是威胁全人类健康的重大公共卫生问题。近年来，随着基于大数据的生物信息学的高速发展，各种组学研究方法在肿瘤诊治方面展现了重要潜能。其中，影像组学的兴起扩大了医学影像在肿瘤精准诊疗领域的应用范畴。然而，由于肿瘤的发生和发展涉及多层次的多种因素，单一组学信息仍难以满足推进肿瘤精准诊疗策略发展的需求，多组学研究成为了新兴趋势。其中，将影像组学与其他组学整合的研究思路为肿瘤个体化诊疗提供了全新的视角，但同时也面临着诸多挑战，仍有必要引入更多新技术、新理论，加速肿瘤精准诊疗的进程。

关键词：影像组学多组学研究人工智能肿瘤精准诊疗

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奥沙利铂所致肝窦损伤的CT征象价值分析

临床放射学杂志 2024年第7期 1125-1129页

作者：李五根郭婷婷付雪林赵艺蕾邓军姚彬黄国中南昌大学江西医学院第二附属医院医学影像中心、智能医学影像江西省重点实验室浙江大学医学院附属第一医院放射科

目的归纳奥沙利铂所致早期肝窦损伤(HSI)的CT影像征象，并分析其诊断价值。方法回顾接受含奥沙利铂化疗方案患者的病历资料，搜集CT增强扫描门静脉期肝实质出现不均匀密度患者的影像和肝功能生化资料。分析HSI所致对比剂灌注减低引起... 详细信息

目的归纳奥沙利铂所致早期肝窦损伤(HSI)的CT影像征象，并分析其诊断价值。方法回顾接受含奥沙利铂化疗方案患者的病历资料，搜集CT增强扫描门静脉期肝实质出现不均匀密度患者的影像和肝功能生化资料。分析HSI所致对比剂灌注减低引起的肝脏低密度影范围和分布特点，周围相对正常肝实质的强化特征，其他伴随的影像学征象，以及肝功能生化指标变化的幅度。结果共搜集到62例符合要求患者的病历资料。化疗后HSI,增强扫描碘对比剂灌注减低所致的肝脏低密度影在各层面大小、范围不一，可呈微结节状、“水坑状”或大面积片状，按低密度影分布分为多灶性1例、外周性9例、弥漫性52例。62例均可见病灶间相对正常肝实质斑片“花斑样”强化，第二肝门区可见“三叶草样”强化17例。伴随的其他CT征象有肝肿大50例、主肝静脉狭窄15例、下腔静脉肝段变扁13例、脾肿大59例、腹腔积液3例、肝门周水肿25例、胆囊壁增厚16例和食管静脉曲张4例。62例患者出现奥沙利铂相关HSI影像表现时，肝功能各生化指标大多数仍位于参考值上限以内或轻度增高，仅1例达到药物性肝损伤(DILI)的实验室阈值标准。结论奥沙利铂所致HSI不适用DILI实验室阈值标准来评估。增强CT门静脉期肝实质内不均匀低密度影是奥沙利铂所致HSI的直接征象，肝实质“花斑样”、“三叶草样”强化及其他伴随征象是HSI的间接征象。

关键词：体层摄影术,X线计算机化学和药物性肝损伤奥沙利铂

T1WI增强直方图分析鉴别血管瘤型脑膜瘤和非典型脑膜瘤

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磁共振成像 2024年第3期15卷 37-42页

作者：韩涛刘显旺蒋健周凤瑜董文洁张斌周俊林兰州大学第二医院放射科兰州730030 兰州大学第二临床医学院兰州730030 甘肃省医学影像重点实验室兰州730030 医学影像人工智能甘肃省国际科技合作基地兰州730030

目的本研究拟探讨结构MRI特征及T1WI增强图像直方图分析在鉴别非典型脑膜瘤(atypical meningioma,AtM)和血管瘤型脑膜瘤(angiomatous meningioma,AnM)中的价值。材料与方法回顾性分析经组织病理证实的AtM(n=40)和AnM(n=30)的临床、影... 详细信息

目的本研究拟探讨结构MRI特征及T1WI增强图像直方图分析在鉴别非典型脑膜瘤(atypical meningioma,AtM)和血管瘤型脑膜瘤(angiomatous meningioma,AnM)中的价值。材料与方法回顾性分析经组织病理证实的AtM(n=40)和AnM(n=30)的临床、影像和病理资料。使用MaZda软件在轴位T1WI增强图像上对肿瘤进行逐层勾画并获得肿瘤强化区的直方图参数。结构MRI特征采用卡方检验或者Fisher’s精确检验对比,采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验对两组间的直方图参数进行比较,两组间的诊断效能由受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线来评估。结果 AtM组中肿瘤坏死的发生率(75.0%)明显高于AnM组(36.7%)(P=0.001)。AnM组中T1WI增强图像的平均值(P=0.003)和第1 (P分析显示,肿瘤坏死+融合直方图参数对二者的鉴别诊断效能最优,其曲线下面积、敏感度、特异度、准确率、阳性预测值和阴性预测值分别为0.858(0.753~0.930)、95.00%、66.67%、82.86%、79.20%和90.90%。结论常规MRI特征和T1WI增强直方图分析有助于术前无创鉴别AnM和AtM,其中以肿瘤坏死+融合直方图参数的诊断效能最高。

关键词：脑膜瘤血管瘤型脑膜瘤非典型脑膜瘤磁共振成像直方图分析

影像学评估局部进展期结直肠癌新辅助治疗后肿瘤退缩分级的研究进展

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磁共振成像 2024年第5期15卷 209-215,221页

作者：卢婷王媛媛周凤瑜董文洁杨海婷周俊林兰州大学第二医院放射科兰州730030 兰州大学第二临床医学院兰州730000 甘肃省医学影像重点实验室兰州730030 医学影像人工智能甘肃省国际科技合作基地兰州730030

结直肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一,约60%~70%的结直肠癌患者在确诊时已为局部进展期直肠癌(locally advanced rectal cancer,LARC),新辅助治疗(neoadjuvant treatment,NAT)是LARC患者的标准治疗方案,近年来,随着NAT在LARC中展现出... 详细信息

结直肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一,约60%~70%的结直肠癌患者在确诊时已为局部进展期直肠癌(locally advanced rectal cancer,LARC),新辅助治疗(neoadjuvant treatment,NAT)是LARC患者的标准治疗方案,近年来,随着NAT在LARC中展现出良好的治疗效果,NAT在局部进展期结肠癌也得到了初步临床应用,但并非所有局部进展期结直肠癌(locally advanced colorectal cancer,LACRC)患者均能从NAT中获益。因此,术前精准评估NAT疗效,筛选NAT优势人群是一个亟待解决的临床问题。诸多证据表明影像学可在术前评估LACRC-NAT疗效。因此,本文就计算机体层成像(computed tomography,CT)、MRI、正电子发射计算机体层成像(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)、影像组学及深度学习在LACRC-NAT疗效评估中的应用现状、优势及局限性进行综述,旨在提升影像学评估LACRC-NAT疗效的准确性,为临床制订个体化的NAT方案提供全面、客观的影像学依据。

关键词：结直肠癌新辅助治疗疗效评估计算机体层成像磁共振成像人工智能

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肝细胞癌微血管侵犯的影像学研究进展

磁共振成像 2024年第2期15卷 213-218页

作者：史佳丽徐媛郭钰杨新梅刘建莉兰州大学第二医院放射科兰州730030 兰州大学第二临床医学院兰州730030 甘肃省医学影像重点实验室兰州730030 医学影像人工智能甘肃省国际科技合作基地兰州730030

目前,微血管浸润(microvascular invasion,MVI)被认为是与肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)术后预后直接相关的高危因素,它是术前肿瘤能否切除、术后肿瘤复发和转移的重要危险因素,也是术后是否需要进行辅助治疗的重要参考指标... 详细信息

目前,微血管浸润(microvascular invasion,MVI)被认为是与肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)术后预后直接相关的高危因素,它是术前肿瘤能否切除、术后肿瘤复发和转移的重要危险因素,也是术后是否需要进行辅助治疗的重要参考指标。近年来,一些新兴的、非侵入性的影像技术和影像组学方法,如超声、CT、MRI、PET/CT可在术前进行预测肝癌血管侵犯状态。基于此,本文将对近年来影像学技术和影像组学方法在HCC方面应用的相关文献进行梳理,对术前预测HCC-MVI状态的研究展开综述,旨在进一步分析先进的影像学技术在医疗领域应用中存在的挑战,促进预测HCC-MVI的临床运用,此外还将对未来的研究方向进行探讨。

关键词：肝细胞癌微血管侵犯对比增强超声能谱CT 磁共振成像人工智能

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人工智能在肝纤维化影像学中的研究进展

磁共振成像 2024年第2期15卷 219-223页

作者：李富恺刘建莉兰州大学第二医院放射科兰州730030 兰州大学第二临床医学院兰州730030 甘肃省医学影像重点实验室兰州730030 医学影像人工智能甘肃省国际科技合作基地兰州730030

肝纤维化是各种慢性肝病(chronic liver disease,CLD)进展为肝硬化甚至肝癌的必经之路。有效的临床干预可以实现肝纤维化的逆转,故及时准确地评估肝纤维化严重程度对肝纤维化患者的治疗及预后意义重大。肝组织病理学检查是明确诊断、衡... 详细信息

肝纤维化是各种慢性肝病(chronic liver disease,CLD)进展为肝硬化甚至肝癌的必经之路。有效的临床干预可以实现肝纤维化的逆转,故及时准确地评估肝纤维化严重程度对肝纤维化患者的治疗及预后意义重大。肝组织病理学检查是明确诊断、衡量肝纤维化程度的重要依据,但其有创且结果受穿刺部位影响而不够精准和全面。探寻无创、全面、准确的评估模式至关重要。人工智能(artificial intelligence,AI)通过分析海量的影像数据和不断地自我学习,构建疾病评估和预测模型,对疾病的发生发展的影像学变化规律进行分析研究。随着影像学技术和计算机科学的快速发展,基于影像图像的AI技术在肝纤维化的无创诊断及分期中显示出其突出的临床价值及应用潜力。本文就近年来国内外AI技术在肝纤维化影像学[超声(ultrasound,US)、电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)、MRI]等方面进行综述,旨在介绍该领域AI发展现状并试图分析当前面临的问题,以期实现肝纤维化无创、精准评估,为临床个体化精准医疗提供影像支持。

关键词：肝纤维化慢性肝病人工智能影像学磁共振成像定量评估

3D-pCASL评估单侧大脑中动脉慢性重度狭窄患者脑血流动力学可行性研究

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中国CT和MRI杂志 2024年第3期22卷 22-24页

作者：代斌刘远成田冲贵州省人民医院医学影像科(贵州省智能医学影像分析与精准诊断重点实验室) 贵州贵阳550002

目的探讨3D-pCASL评估单侧大脑中动脉重度狭窄患者脑血流动力学改变的可行性。方法收集CTA或M R A检查提示一侧大脑中动脉重度狭窄(血管腔狭窄70%-99%)患者32例,分别行3D-pCASL(PLD选择1.5s、2.5s)及DSC-PWI检查;在患侧DSC-达峰时间(T... 详细信息

目的探讨3D-pCASL评估单侧大脑中动脉重度狭窄患者脑血流动力学改变的可行性。方法收集CTA或M R A检查提示一侧大脑中动脉重度狭窄(血管腔狭窄70%-99%)患者32例,分别行3D-pCASL(PLD选择1.5s、2.5s)及DSC-PWI检查;在患侧DSC-达峰时间(TTP)异常最显著层面及镜面对照区分别测量两个PLD脑血流量(CBF)及DSC-PWI的CBF、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)和TTP,采用配对t检验比较两侧脑区各参数的差异。计算血管狭窄侧与镜面对照脑区相对值,采用Pearson相关检验分析各参数间相关性。同时测量AS L-PLD 1.5s CBF和DSC-TTP灌注异常区域的面积并行配对t检验。结果与对照脑区比较,32例患者异常灌注脑区ASL-PLD 1.5s及2.5s CBF、DSC-CBF、 DSC-MTT、DSC-TTP参数值间差异具有统计学意义(t值分别为-29.94、-20.07、-11.83、14.33、13.48,P值均0.05)。DSC-TTP与ASL-PLD 1.5s CBF灌注减低区域面积差异无统计学意义(t=1.834,P>0.05)。结论3D-pCASL(PLD 1.5s及2.5s)灌注成像可以评价单侧大脑中动脉重度狭窄患者脑血流动力学的改变情况,并且具有定量及无需注射钆对比剂的优点。

关键词：动脉自旋标记(ASL) 标记后延迟时间(PLD) 动态磁敏感对比-灌注加权成像(DSC-PWI) 大脑中动脉狭窄卒中

结合生成对抗网络的电阻抗断层成像技术在肺通气监测中的应用

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生物医学工程学杂志 2024年第1期41卷 105-113页

作者：赵明康刘珺郭忠圣陈祥琪张帅郑天予河北工业大学生命科学与健康工程学院天津300130 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 天津市生物电工与智能健康重点实验室天津300130

电阻抗断层成像(EIT)技术在肺通气监测和区域性肺功能检测中发挥着重要作用。然而,EIT算法固有的病态特性导致从含有噪声的电压数据中求解电导率时存在明显偏差,难以获得准确的电导率变化分布图像以及清晰的边界轮廓。为了提高EIT在肺... 详细信息

电阻抗断层成像(EIT)技术在肺通气监测和区域性肺功能检测中发挥着重要作用。然而,EIT算法固有的病态特性导致从含有噪声的电压数据中求解电导率时存在明显偏差,难以获得准确的电导率变化分布图像以及清晰的边界轮廓。为了提高EIT在肺通气监测中的成像质量,本文提出将EIT算法与深度学习算法相结合的方法。首先,引用优化因子对卡尔曼滤波算法进行修正并将吉洪诺夫(Tikhonov)正则化引入算法的状态空间表达式,以获得初始肺部重建图像;其次将初始成像结果输入生成对抗网络模型,以重构出精确的肺部轮廓。仿真实验结果表明,该方法生成的肺部图像边界清晰,对噪声具有更强的鲁棒性,基本实现了可视化的效果,可为计算机断层扫描等影像的诊断提供参考意义。

关键词：电阻抗断层成像卡尔曼滤波生成对抗网络图像重建

表观扩散系数鉴别肺癌脑转移瘤组织学分型及其与Ki-67增殖指数的相关性

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磁共振成像 2024年第2期15卷 42-47页

作者：周凤瑜张斌董文洁张鹏薛彩强刘显旺韩涛周俊林兰州大学第二医院放射科兰州730030 兰州大学第二临床医学院兰州730030 甘肃省医学影像重点实验室兰州730030 医学影像人工智能甘肃省国际科技合作基地兰州730030 兰州大学第二医院病理科兰州730030

目的探讨表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)鉴别诊断肺癌脑转移瘤组织学分型的价值及其与Ki-67增殖指数之间的关系。材料与方法回顾性分析经手术病理证实的20例小细胞肺癌脑转移瘤和41例非小细胞肺癌脑转移瘤患者的资料... 详细信息

目的探讨表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)鉴别诊断肺癌脑转移瘤组织学分型的价值及其与Ki-67增殖指数之间的关系。材料与方法回顾性分析经手术病理证实的20例小细胞肺癌脑转移瘤和41例非小细胞肺癌脑转移瘤患者的资料,并测定其Ki-67增殖指数。在ADC图上测量肿瘤实性部分的最小ADC值(the minimum ADC,ADCmin)、平均ADC值(the mean ADC,ADCmean)及对侧正常脑白质ADC值,并计算相对ADCmin(relative ADCmin,rADCmin)及相对ADCmean(relative ADCmean,rADCmean)。对比分析二者ADC值的差异,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评价ADC值的鉴别诊断价值,并计算ADC值与Ki-67增殖指数之间的相关性。结果小细胞肺癌脑转移瘤组的ADCmin、ADCmean、rADCmin及rADCmean值均小于非小细胞肺癌脑转移瘤组,组间差异均具有统计学意义(P<0.05)。各ADC值均能对小细胞肺癌脑转移瘤及非小细胞肺癌脑转移瘤进行有效鉴别,其中rADCmean值的鉴别诊断效能最好,曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.950[95%置信区间(confidence interval,CI):0.907~0.994],最佳截断值为0.955,相应的敏感度和特异度分别为96.23%、83.87%,准确度为91.67%。小细胞肺癌脑转移瘤组的Ki-67增殖指数大于非小细胞肺癌脑转移瘤组,组间差异具有统计学意义(P<0.05)。61例肺癌脑转移瘤患者的ADCmin、ADCmean、rADCmin及rADCmean值均与Ki-67增殖指数呈不同程度的负相关(r=-0.506、r=-0.480、r=-0.569、r=-0.541)。结论ADC值可以对肺癌脑转移瘤的组织学分型进行鉴别诊断,并可以预测Ki-67增殖指数的表达水平。

关键词：肺癌脑转移瘤磁共振成像表观扩散系数 Ki-67增殖指数