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多模态医学图像配准算法综述

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 29-49,157页

作者：冯筠邓佳慧周末陈宝莹西北大学信息科学与技术学院陕西西安710127 西安国际医学中心医院影像诊疗科陕西西安710061

以多模态医学影像(多序列磁共振(MR)、计算机断层扫描(CT)和X光等模态)为研究对象,对近10 a的多模态医学影像配准相关研究工作进行归纳和分析.首先阐述面向临床应用的多模态医学配准的必要性,分析影像配准的一般流程;然后提出三种归纳... 详细信息

以多模态医学影像(多序列磁共振(MR)、计算机断层扫描(CT)和X光等模态)为研究对象,对近10 a的多模态医学影像配准相关研究工作进行归纳和分析.首先阐述面向临床应用的多模态医学配准的必要性,分析影像配准的一般流程;然后提出三种归纳角度对现有研究进行分析,重点总结多序列MR、CT和X光等模态之间的五种配准模式、五类常见配准的解剖结构及四类常用的多模态影像配准算法;接着分析七个用于多模态医学影像配准数据集和六个常用的配准评价指标;最后指出多模态医学影像配准算法面临的挑战和未来趋势.

关键词：医学影像多模态配准优化算法监督学习无监督学习形变估计

磁共振成像在失眠障碍患者杏仁核的结构及功能变化中的研究进展

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磁共振成像 2024年第9期15卷 135-139页

作者：贾淑蕾孙永兵周菁武肖玲李中林李昊邹智尚菲菲李永丽新乡医学院/河南省人民医院医学影像科新乡453003 郑州大学人民医院/河南省人民医院医学影像科郑州450003 河南省人民医院健康管理学科郑州450003 河南省人民医院/郑州大学人民医院核医学科郑州450003 阜外华中心血管病医院健康管理学科郑州451450

失眠障碍(insomnia disorder,ID)是一种社会公共卫生问题,是全球第二大流行类精神疾病,与其他的精神障碍及躯体疾病互成因果并相互促进。杏仁核是关键情绪中枢,不仅调节行为认知及情绪,也是一个重要的睡眠调节器。随着神经影像学及MRI... 详细信息

失眠障碍(insomnia disorder,ID)是一种社会公共卫生问题,是全球第二大流行类精神疾病,与其他的精神障碍及躯体疾病互成因果并相互促进。杏仁核是关键情绪中枢,不仅调节行为认知及情绪,也是一个重要的睡眠调节器。随着神经影像学及MRI技术的进展,通过ID患者杏仁核结构、功能、纤维束及血流量的变化进而阐明ID的神经病理学机制成为可能。本文通过MRI的多模态技术对杏仁核在ID患者中的变化进行总结,希望为ID的病理机制研究提供新思路,为治疗提供新方向。

关键词：失眠障碍磁共振成像静息态功能磁共振成像实时功能磁共振成像神经反馈扩散张量成像杏仁核脑功能

多模态MRI影像组学模型术前预测乳腺癌人表皮生长因子受体2表达状态

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中华肿瘤杂志 2024年第5期46卷 428-437页

作者：张韫黄昊尹亮王芷旋陆思远王霄霄向玲玲张晴张九楼单秀红江苏大学医学院镇江212013 苏州高新区中医医院影像科苏州215000 镇江市第一人民医院、江苏大学附属人民医院乳房外科镇江212002 镇江市第一人民医院、江苏大学附属人民医院医学影像科镇江212002 镇江市第一人民医院、江苏大学附属人民医院超声科镇江212002 南京医科大学第一附属医院放射科、南京医科大学影像学院人工智能影像实验室南京210029

目的探讨多模态MRI影像组学模型术前预测乳腺癌人表皮生长因子受体2(HER-2)表达状态的价值。方法纳入2021年1月至2023年5月镇江市第一人民医院经术后病理诊断的女性乳腺癌患者187例,其中HER-2阴性139例,HER-2阳性48例。将患者分为训练集... 详细信息

目的探讨多模态MRI影像组学模型术前预测乳腺癌人表皮生长因子受体2(HER-2)表达状态的价值。方法纳入2021年1月至2023年5月镇江市第一人民医院经术后病理诊断的女性乳腺癌患者187例,其中HER-2阴性139例,HER-2阳性48例。将患者分为训练集(131例)和验证集(56例),利用训练集构建预测模型,利用验证组对预测模型进行验证。在T2加权成像(T2WI)、表观扩散系数(ADC)及动态增强扫描第2期(DCE-2)、第6期(DCE-6)MRI图像中逐层勾画乳腺癌原发灶三维立体感兴趣区,使用Pyradiomic软件提取960个影像组学特征,通过重复性分析、Pearson相关分析及最小绝对收缩和选择算子回归方法进行筛选和降维后,建立影像组学标签,采用logistic回归分析分别构建预测乳腺癌HER-2表达状态的T2WI影像组学模型、ADC影像组学模型、DCE-2影像组学模型、DCE-6影像组学模型和联合序列影像组学模型。基于患者的临床、病理及MRI影像特征,采用单因素和多因素logistic回归分析构建临床病理MRI特征模型。利用患者的影像组学标签联合筛选得到的有统计学意义的临床病理MRI特征,构建列线图模型。采用受试者工作特性(ROC)曲线评价各模型的预测效能,绘制决策曲线评价列线图模型的临床获益。结果成功构建了预测乳腺癌HER-2表达状态的T2WI影像组学模型、ADC影像组学模型、DCE-2影像组学模型、DCE-6影像组学模型、联合序列影像组学模型、临床病理MRI特征模型和列线图模型。ROC曲线分析显示,在训练集和验证集中,T2WI影像组学模型的曲线下面积(AUC)分别为0.797和0.760,ADC影像组学模型的AUC分别为0.776和0.634,DCE-2影像组学模型的AUC分别为0.804和0.759,DCE-6影像组学模型的AUC分别为0.869和0.798,联合序列影像组学模型的AUC分别为0.908和0.847,临床病理MRI特征模型的AUC分别为0.703和0.693,列线图模型的AUC分别为0.938和0.859。在训练集中,联合序列影像组学模型的AUC高于T2WI、ADC、DCE-2影像组学模型和临床病理MRI特征模型(均P影像组学模型的AUC高于ADC影像组学模型(P0.05)。在训练集中列线图模型的AUC高于全部单模态影像组学模型和临床病理MRI特征模型(均P影像组学模型、DCE-2影像组学模型和临床病理MRI特征模型(均P影像组学模型差异均无统计学意义(均P>0.05)。决策曲线显示,列线图模型术前预测乳腺癌HER-2表达状态的临床净获益明显优于临床病理预测模型。结论基于T2WI、ADC和早期-延迟期DCE MRI的多模态MRI影像组学模型能高效预测术前乳腺癌HER-2表达状态,有望用于乳腺癌HER-2状态的术前无创评估,为乳腺癌术前新辅助治疗方案的决策提供依据。

关键词：乳腺肿瘤人表皮生长因子受体2 磁共振成像影像组学预测模型

乳腺癌保乳术后大分割放疗与常规分割放疗的疗效及其安全性比较

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解放军医学杂志 2024年第5期49卷 519-526页

作者：姚得顺孙志国黄昱霖翟红芳蔡海峰唐山市人民医院乳腺二科河北唐山063000 唐山市人民医院放疗中心河北唐山063000 唐山市人民医院放化科河北唐山063000

目的比较早期乳腺癌保乳术后大分割放疗(HyRt)与常规分割放疗的疗效及其安全性。方法本研究为单中心、前瞻性、随机对照研究,纳入2017年5月-2019年5月唐山市人民医院收治的83例pTis-T2N0M0乳腺癌患者,接受保乳术+前哨淋巴结活检(SLNB),... 详细信息

目的比较早期乳腺癌保乳术后大分割放疗(HyRt)与常规分割放疗的疗效及其安全性。方法本研究为单中心、前瞻性、随机对照研究,纳入2017年5月-2019年5月唐山市人民医院收治的83例pTis-T2N0M0乳腺癌患者,接受保乳术+前哨淋巴结活检(SLNB),术后采用逆向调强放射治疗(IMRT)技术,采用随机数字表法分为大分割放疗组(n=41)与常规分割放疗组(n=42)。分析两组危及器官受量、治疗疗效、治疗失败模式及放疗相关不良反应。根据NCI CTC AE 3.0标准评估放疗相关不良反应,包括放射性皮炎、放射性肺炎、乳腺/皮肤纤维化、肺纤维化等。结果最终纳入83例乳腺癌患者,中位年龄44(26~67)岁。两组患者的年龄(P=0.443)、TNM分期(P=0.335)、分子分型(P=0.333)、分化程度(P=0.617)、病理类型(P=0.127)等临床参数比较,差异无统计学意义。与常规分割放疗组比较,大分割放疗组患者的患侧肺V5(25.6%vs.33.8%,P=0.015)、患侧肺V20(13.3%vs.17.2%,P=0.042)及患侧肺平均照射剂量(MLD;7.4 Gy vs.10.4 Gy,P=0.020)均明显降低。本组仅3例患者出现远处转移,未观察到区域淋巴结转移及局部复发。大分割放疗组与常规分割放疗组2年无进展生存(PFS)率无明显差异(94.4%vs.85.2%,P=0.818)。与常规分割放疗组比较,大分割放疗组≥Ⅱ级放射性皮炎发生率明显降低(2.4%vs.21.4%,P=0.015);大分割放疗组与常规分割放疗组Ⅰ级乳腺/皮肤纤维化发生率无明显差异(19.5%vs.14.3%,P=0.570),两组均未观察到≥Ⅲ级放疗相关不良反应。结论相较全乳常规放疗同期瘤床加量照射,早期乳腺癌保乳术后患者行HyRt耐受性好,不良反应发生率低,可作为首选的放射治疗模式。

关键词：早期乳腺癌保乳术大分割放疗常规分割放疗

深度学习重建算法联合低管电压在头颈部CT血管成像中的应用

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中国医学影像学杂志 2024年第6期32卷 553-558页

作者：杨彦兵阮小伟王泽润于梓婷杨利莉汪芳宁夏回族自治区人民医院(宁夏医科大学附属自治区人民医院)医学影像中心宁夏银川750001

目的探讨深度学习图像重建(DLIR)算法联合低管电压(70 kVp)在头颈部CT血管成像中的应用价值。资料与方法回顾性收集2021年11月—2022年11月宁夏回族自治区人民医院行头颈部CT血管成像检查的40例患者,管电压70 kVp,管电流智能调控Smartm... 详细信息

目的探讨深度学习图像重建(DLIR)算法联合低管电压(70 kVp)在头颈部CT血管成像中的应用价值。资料与方法回顾性收集2021年11月—2022年11月宁夏回族自治区人民医院行头颈部CT血管成像检查的40例患者,管电压70 kVp,管电流智能调控SmartmA模式。对原始数据进行自适应统计迭代重建(ASiR-V60%、ASiR-V90%)及DLIR(DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H),比较不同算法及水平重建图像的主观及客观评价指标。结果颈部及颅内动脉不同水平ASiR-V及DLIR重建图像CT值差异均无统计学意义(P>0.05)。随着ASIR-V及DLIR重建水平增加,颈部及颅内图像噪声均减低,DLIR-H与ASiRV60%差异均有统计学意义(P0.05)。DLIR主观评分随重建水平升高而升高,DLIR-H较DLIR-M、DLIR-L差异有统计学意义(P均<0.05),DLIR-H及DLIR-M的主观评分高于ASiR-V60%与ASiR-V90%,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论在低管电压头颈部CT血管成像中,与ASiR-V相比,DLIR可以进一步降低图像噪声,提升图像质量和诊断信心,其中DLIR-H表现最佳。

关键词：头颈部CT血管成像图像质量深度学习图像重建迭代重建

维普期刊数据库博看期刊

CTA和DSA对Bühler弓检出率的Meta分析

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介入放射学杂志 2024年第6期33卷 604-609页

作者：计璐耀严高武李宏伟李勇赵林伟范小萍邓建涛严静苏州市第九人民医院医学影像科江苏苏州215200 遂宁市中心医院放射影像科绵阳市第三人民医院放射科

目的评价CTA和DSA对Bühler弓(arc of Bühler,AOB)的检出率和临床意义。方法检索PubMed、Web of Science、Scopus、Embase、Google Scholar、CBM、CNKI、WanFang、VIP、Baidu Scholar数据库,纳入AOB相关的文献,采用Stata 17.0软件进行Meta分析。结果共计纳入11篇文献,包括研究对象3837例(含65例AOB)。AOB的总检出率为1.9%(0.8%~3.2%),CTA显示AOB的总检出率为2.0%(0.5%~4.3%),DSA显示AOB的总检出率为1.8%(0.5%~3.9%)。结论AOB是一种罕见的解剖学变异,在实施相关腹部手术时应考虑到AOB的存在,以免造成操作困难、腹腔脏器缺血或出血等并发症。

关键词： Bühler弓 Buhler弓 CT血管造影数字减影血管造影系统评价 Meta分析

抗合成酶综合征合并多器官损害1例并文献分析

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中国基层医药 2024年第2期31卷 247-251页

作者：高磊刘钱伟赵锋郭发刚于照祥西安医学院第一附属医院全科医学科西安710082 西安市碑林区张家村友谊社区卫生服务中心西安710000

目的通过分析抗合成酶综合征合并间质性肺炎及心功能损害发病特点和诊疗过程,提高全科医师对该病的认知,明确该病的诊断,进而提高全科医师对该疾病的诊治水平,减少误诊漏诊。方法对西安医学院第一附属医院2020年2月诊治的因四肢乏力伴... 详细信息

目的通过分析抗合成酶综合征合并间质性肺炎及心功能损害发病特点和诊疗过程,提高全科医师对该病的认知,明确该病的诊断,进而提高全科医师对该疾病的诊治水平,减少误诊漏诊。方法对西安医学院第一附属医院2020年2月诊治的因四肢乏力伴阵发性咳嗽2年、加重10 d入院的抗合成酶综合征合并间质性肺炎及心功能损害患者1例的临床症状、体征、实验室检查、诊疗过程、随访情况结合文献进行回顾性分析。结果通过全科医师SOAP问诊、体格检查及影像学检查,明确了疾病的诊断,再由风湿免疫科、呼吸内科、心血管内科专家共同会诊,然后转入风湿免疫科进行专科专病治疗,最后由全科门诊随访,该患者病情稳定后逐步恢复健康。结论多学科联合下针对抗合成酶综合征的诊治方案,能够提高全科医师对该疾病的认知,明确该疾病的诊断,并发挥全科医学科多学科协诊和基层首诊的优势。

关键词：肌疾病肺疾病,间质性雷诺病心肌炎心力衰竭

慢性阻塞性肺疾病患者焦虑与脑功能活动异常的相关性研究

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实用临床医药杂志 2024年第8期28卷 79-82页

作者：马洪鸽王龙龙成莎王亮亮高延忠马静文李娜王警建李小娥陕西省西安市第九医院医学影像中心陕西西安710054 陕西省西安市第九医院呼吸与危重症医学科陕西西安710054 陕西省西安市第九医院药剂科静脉配液中心陕西西安710054

目的分析慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者长期慢性低氧状态下的焦虑症状与脑功能活动异常的相关性。方法前瞻性选择21例COPD合并焦虑患者为COPD组,并选取26例性别、年龄相匹配的健康人群为对照组。2组患者均行高分辨率3D-T1加权成像(3D-T1WI... 详细信息

目的分析慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者长期慢性低氧状态下的焦虑症状与脑功能活动异常的相关性。方法前瞻性选择21例COPD合并焦虑患者为COPD组,并选取26例性别、年龄相匹配的健康人群为对照组。2组患者均行高分辨率3D-T1加权成像(3D-T1WI)、T2-液体衰减反转恢复(T2-FLAIR)及血氧水平依赖(BOLD)序列检查,应用DPARSF及SPM8软件对2组脑低频振幅(ALFF)值进行分析。结果COPD组患者左海马旁回-扣带回ALFF值增高,右额上回ALFF值减低,差异有统计学意义(P<0.05);Pearson相关性分析发现,右额上回ALFF值与焦虑评分呈负相关(r=-0.485,P=0.03)。结论COPD慢性低氧患者存在右额上回的脑功能活动损害,损害程度与焦虑症状呈正相关,并且可能存在海马旁回-扣带回的脑功能活动代偿性增强。

关键词：慢性阻塞性肺疾病低氧焦虑磁共振成像血氧水平低频振幅

CTP联合CTA对颅脑创伤病灶周围组织血流灌注的评估价值

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中国CT和MRI杂志 2024年第9期22卷 20-22页

作者：郑颖许兵强陈小龙张艳寇明清陕西省人民医院医学影像中心陕西西安710068

目的CT灌注成像(CTP)联合CT血管成像(CTA)对颅脑创伤(TBI)病灶周围组织血流灌注的评估价值。方法回顾性分析我院80例TBI患者资料。所有患者均行CTP、CTA及数字减影血管造影术(DSA)检查,以手术病理及DSA为“金标准”,比较CTP和CTA对患者... 详细信息

目的CT灌注成像(CTP)联合CT血管成像(CTA)对颅脑创伤(TBI)病灶周围组织血流灌注的评估价值。方法回顾性分析我院80例TBI患者资料。所有患者均行CTP、CTA及数字减影血管造影术(DSA)检查,以手术病理及DSA为“金标准”,比较CTP和CTA对患者病灶的检出情况、病灶区和对侧区CTP参数[脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)]值,分析CTA对TBI患者病灶周围血管狭窄程度的检出情况,采用Pearson相关系数分析CTP参数与GCS评分的相关性。结果80例患者中经手术病理诊断颅内损伤42例,轴外损伤28,颅脑深部损伤10例,CTP和CTA的临床检出率分别为96.25%、93.75%;病灶区CBV、CBF值均显著低于对侧区(P<0.05),MTT、TTP值均显著高于对侧区(P<0.05);80例患者经DSA诊断共检出89处血管狭窄,其中轻度狭窄45处,中度狭窄26处,重度狭窄15处,闭塞3处,CTA检测轻度中度、重度和闭塞血管的准确率分别为97.73%、82.14%、85.71%、100%,总准确率为91.01%;Pearson相关系数分析显示,GCS评分与CTP参数CBF、CBV呈显著正相关,与MTT、TTP呈显著负相关(P<0.05)。结论应用CTP和CTA可以较好地反馈TBI患者颅脑血流动力学和血管病变情况,两者联合检查可以为TBI患者临床诊断提供重要信息,以辅助临床治疗。

关键词： CT灌注成像 CT血管成像颅脑创伤血流灌注