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基于扩散磁共振成像的脑组织微结构成像在脑肿瘤诊疗中的应用

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磁共振成像 2024年第4期15卷 197-206页

作者：胡芷瑄毛椿平王梦珠严序毛家骥沈君中山大学孙逸仙纪念医院放射科广州510120 西门子医疗系统有限公司磁共振科研市场部上海201318

扩散MRI(diffusion MRI,dMRI)是一种利用水分子扩散速率和方向变化产生信号对比的成像技术,成像效果主要取决于MR信号采集及后处理中所采用的定量物理模型,对于在体无创揭示脑组织与脑部疾病的微结构信息方面具有重要的应用价值。近年来... 详细信息

扩散MRI(diffusion MRI,dMRI)是一种利用水分子扩散速率和方向变化产生信号对比的成像技术,成像效果主要取决于MR信号采集及后处理中所采用的定量物理模型,对于在体无创揭示脑组织与脑部疾病的微结构信息方面具有重要的应用价值。近年来,dMRI领域中不断有新成像技术涌现,诸如基于新型扩散编码的多维度扩散成像(multidimensional diffusion,MDD)、平均表观传播MRI(mean apparent propagator MRI,MAP-MRI)以及基于多隔室模型的轴突定向扩散和密度成像(neurite orientation dispersion and density imaging,NODDI)等技术。本文从信号采集和模型拟合两个方面综述了基于dMRI的多种脑组织微结构成像技术目前的发展概况,以及其在脑胶质瘤和脑转移瘤等常见脑肿瘤中的初步应用,主要包括脑肿瘤的鉴别诊断、分级评估、分子分型、疗效评估和预后预测等临床关切的问题。未来,有待进一步优化基于dMRI的脑组织微结构成像技术的成像条件,比如设置合适的b值范围及成像时间,并进一步深入研究和比较各种新型脑组织微结构成像技术在上述关键临床问题中的应用价值,以期推动基于dMRI的脑组织微结构成像技术的发展与临床应用,从微观形态学角度全面揭示脑肿瘤的特征,为脑肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、肿瘤分级、分子分型以及预后预测提供有力依据。

关键词：脑肿瘤扩散磁共振成像磁共振成像扩散编码信号模型隔室模型

分数阶微积分模型DWI结合SMS技术在乳腺良恶性病变中的应用价值

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磁共振成像 2024年第1期15卷 48-54页

作者：汪飞孙宜楠张宝媞陈明杨擎陈曦刘孟潇朱娟安庆市立医院医学影像科安庆246003 安庆市立医院甲状腺乳腺外科安庆246003 西门子医疗系统有限公司MR科研市场部上海200126

目的探讨分数阶微积分(fractional-order calculus, FROC)模型扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)结合多层同时(simultaneous multi-slice, SMS)技术在乳腺良恶性病变中的应用价值。材料与方法回顾性分析2021年1月至2022年12月在我院接受乳腺MRI扫描的124例患者(141个病变),所有患者均应用3.0 T MR行两组多b值(14个b值、最高b值3 000 s/mm^(2)) DWI扫描,一组为常规单次激发平面回波成像(single-shot echo planar imaging, SSEPI)-DWI,另一组为SMS-SSEPI-DWI。采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较良恶性病变组的图像质量评分、FROC模型参数值[异常扩散系数(D)、体素内扩散异质性参数(β)和空间参数(μ)]和表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)值。并利用受试者工作特性(receiver operating characteristic, ROC)曲线评价各参数的诊断效能。应用Bland-Altman图评估两组DWI衍生参数间的一致性。结果乳腺恶性病变的ADC、D、β值均低于良性组,差异具有统计学意义(P<0.05),恶性病变的μ值高于良性组,差异具有统计学意义(P<0.05)。在SSEPI-DWI和SMS-SSEPI-DWI序列中,D值曲线下面积最大,β值诊断敏感性最高,D值特异性最高。Bland-Altman图显示两组DWI序列衍生的相对应参数值均无偏倚,具有良好的一致性。结论基于SMS-SSEPI-DWI FROC模型可以在临床可接受时间内提供良好的图像质量和病变特征参数值,与SSEPI-DWI相比,其在鉴别乳腺良恶性病变方面具有一致的诊断性能,D值和β值表现出较好的诊断性能。

关键词：乳腺癌分数阶微积分模型多层同时扩散加权成像表观扩散系数磁共振成像

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

基于肺部ct生境模型预测表皮生长因子受体突变型肺腺癌脑转移

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中国介入影像与治疗学 2024年第7期21卷 408-413页

作者：林丽娟林颖吴滟清林香郭伟宋阳陈德华福建医科大学附属第一医院医学影像科福建福州350005 福建医科大学附属第一医院滨海院区国家区域医疗中心医学影像科福建福州350212 西门子医疗系统有限公司磁共振科研市场部上海200126

目的观察基于肺部ct生境模型预测表皮生长因子受体(EGFR)突变型肺腺癌脑转移(BM)的价值。方法回顾性分析198例EGFR突变型肺腺癌患者肺部平扫ct资料,按7∶3比例将其分为训练集(n=138)与测试集(n=60)并进一步划分BM亚组与非BM亚组。筛选... 详细信息

目的观察基于肺部ct生境模型预测表皮生长因子受体(EGFR)突变型肺腺癌脑转移(BM)的价值。方法回顾性分析198例EGFR突变型肺腺癌患者肺部平扫ct资料,按7∶3比例将其分为训练集(n=138)与测试集(n=60)并进一步划分BM亚组与非BM亚组。筛选训练集亚组间差异有统计学意义的变量构建逻辑回归(LR)临床模型;分别于瘤体及瘤体亚区提取特征,基于随机森林、高斯过程(GP)及支持向量机(SVM)算法构建影像组学及生境模型并筛选其中泛化能力最佳者,基于泛化能力最佳影像组学、生境模型及临床模型预测值构建LR联合模型;绘制受试者工作特征曲线,计算曲线下面积(AUC),评估各模型预测EGFR突变型肺腺癌BM的效能,以Spearman相关分析观察EGFR突变型肺腺癌Ki-67水平与生境特征的相关性。结果LR临床模型、GP影像组学模型、SVM生境模型及LR联合模型预测训练集EGFR突变型肺腺癌BM的AUC分别为0.700、0.726、0.801及0.834,在测试集分别为0.754、0.600、0.715及0.848。LR联合模型在训练集的AUC高于LR临床模型(P部ct生境模型可有效预测EGFR突变型肺腺癌BM。

关键词：肺肿瘤脑肿瘤腺癌受体表皮生长因子体层摄影术 X线计算机影像组学

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深度学习重建AiCE技术在腹主动脉瘤腔内修复术后ctA中的应用

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影像诊断与介入放射学 2024年第1期33卷 44-49页

作者：谢定祥赖志满陈明杰马慧徐如林黄木兰赵静吴嘉乐中山大学附属第一医院放射诊断科广东广州510080 佳能医疗系统有限公司科研合作部广东广州510623

目的探究基于深度学习重建(DLR)技术的人工智能图像重建系统(AiCE)在腹主动脉瘤腔内修复术后ct血管造影(ctA)复查中的应用价值。方法采用混合选代算法重建(HIR)和DLR-AiCE方法对26例腹主动脉瘤腔内修复术后患者ctA图像进行重组,并进行... 详细信息

目的探究基于深度学习重建(DLR)技术的人工智能图像重建系统(AiCE)在腹主动脉瘤腔内修复术后ct血管造影(ctA)复查中的应用价值。方法采用混合选代算法重建(HIR)和DLR-AiCE方法对26例腹主动脉瘤腔内修复术后患者ctA图像进行重组,并进行回顾性分析。对两组图像整体质量、脏器(肝脏、肾脏)、最大伪影层面支架内血管及最大伪影层面支架外血栓4个方面进行主观评分,将主观评分平均值作为最终评分,并分析评分的一致性。测量两组图像肝脏、肾脏、无支架层面腹主动脉、腹主动脉及主髂动脉段支架内伪影最重及伪影最少、支架外血栓伪影最重及伪影最少层面的ct值(HU)和标准差(SD)值,计算并比较伪影指数(AI)、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。结果DLR-AiCE组图像质量主观评分均高于HIR组(P均<0.001)。两位观察者间主观评分一致性较高[组内相关系数(ICC)为0.927,95%CI为0.905~0.944,P<0.001]。除右髂总动脉支架内最小伪影层面和肝脏层面外,DLR-AiCE组各个位置AI值均小于HIR组,差异有统计学意义(均P<0.05)。DLR-AiCE组各个位置SNR值均大于HIR组,差异有统计学意义(均P<0.05)。除右髂总动脉支架内最大伪影层面和双侧支架内最小伪影层面外,DLR-AiCE组各个位置CNR值均大于HIR组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论相比HIR,DLR-AiCE既能减少支架伪影,又能提高支架内外组织的图像质量,从而清晰显示周边器官、支架内外血管、瘤体血栓等情况,有利于腹主动脉瘤腔内修复术后患者的评估。

关键词：腹主动脉瘤计算机断层扫描血管造影深度学习重建

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超导磁共振氦压缩机结构功能与故障案例分析

中国医学装备 2024年第4期21卷 177-180,184页

作者：张法轮王觊玺周亚林施展江苏卫生健康职业学院医疗设备教研室南京211800 江苏省省级机关医院临床医学与工程科南京210024 西门子医疗系统有限公司上海201318

氦压缩机是超导磁共振成像(MRI)设备制冷系统核心部件,及时解决氦压缩机故障对保障超导磁体低温系统的稳定性至关重要。以Sumitomo F-70型氦压缩机为例,分析超导MRI氦压缩机的结构组成及功能原理,并对常见的氦压缩机故障提出维修思路及... 详细信息

氦压缩机是超导磁共振成像(MRI)设备制冷系统核心部件,及时解决氦压缩机故障对保障超导磁体低温系统的稳定性至关重要。以Sumitomo F-70型氦压缩机为例,分析超导MRI氦压缩机的结构组成及功能原理,并对常见的氦压缩机故障提出维修思路及解决方法,通过制定规范化的故障维修策略,为其他型号氦压缩机故障提供参考,以提高临床技术保障质量。

关键词：超导磁共振成像(MRI) 氦压缩机结构与功能故障诊断

柔性减影CE-Boost技术对提高大根髓动脉ct图像质量的价值

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影像诊断与介入放射学 2024年第1期33卷 50-55页

作者：玄国庆周慧清马壮飞张敏杨晨晓范小波贾守强济南市人民医院影像科山东济南271199 佳能医疗系统(中国)有限公司临床科研部北京100015

目的评价柔性减影(CE-Boost)技术在ct增强扫描中对大根髓动脉的显示及图像质量的影响。方法回顾性选取行胸腹部ct常规增强扫描的109例患者,将平扫及动脉期图像通过CE-Boost技术对其进行处理而获得CE-Boost图像。观察动脉期图像(A组)与CE... 详细信息

目的评价柔性减影(CE-Boost)技术在ct增强扫描中对大根髓动脉的显示及图像质量的影响。方法回顾性选取行胸腹部ct常规增强扫描的109例患者,将平扫及动脉期图像通过CE-Boost技术对其进行处理而获得CE-Boost图像。观察动脉期图像(A组)与CE-Boost图像(B组)上大根髓动脉的显影率,并对图像质量进行客观评价[降主动脉ct值和标准差(SD)值、信号噪声比(SNR)和对比噪声比(CNR)]和主观评价(AKA可视化效果评分)。结果B组图像上降主动脉ct值、SNR值、CNR值均高于A组,差异有统计学意义(Pct增强大根髓动脉的显示及图像质量。

关键词：大根髓动脉体层摄影术,X线计算机图像质量对比增强技术

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

b值范围对6种体部扩散模型在前列腺应用的影响评估

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波谱学杂志 2024年第1期41卷 9-18页

作者：周敏雄戚轩杜兵齐东王海杰杨光蔡文梅刘孟潇张会婷严序聂生东何永胜马鞍山市人民医院安徽马鞍山243099 上海健康医学院上海201318 上海理工大学上海200093 上海市磁共振重点实验室华东师范大学上海200062 西门子医疗系统有限公司上海201318

论文研究了不同b值采集范围对6种体部扩散模型定量参数计算的影响.研究涉及扩散模型包含单指数模型(Mono)、扩散峰度成像(DKI)、体素内非相干运动模型(IVIM)、扩散拉伸指数模型(SEM)、分数微积分模型(FROC)和随机游走模型(ctRW),b值范围... 详细信息

论文研究了不同b值采集范围对6种体部扩散模型定量参数计算的影响.研究涉及扩散模型包含单指数模型(Mono)、扩散峰度成像(DKI)、体素内非相干运动模型(IVIM)、扩散拉伸指数模型(SEM)、分数微积分模型(FROC)和随机游走模型(ctRW),b值范围0~2500 s/mm^(2).通过扩散模型参数之间的相关性、t检验以及前列腺病灶良恶性鉴别能力三个维度,评估了不同b值采集范围对参数计算的影响.结果显示与参考采样方案相比,随着最大b值降低,所得同一扩散参数感兴趣区域(ROI)均值的差异逐渐增大,但相关性降低不明显,且前列腺病灶良恶性的鉴别能力也保持相似水平.基于实验结果,建议在临床实践中采用b值范围为0~1500s/mm^(2)的采集方案.这一方案在具备较高采集效率的同时,一半以上参数与参考采样方案结果的相关性不低于0.98,且良恶性鉴别能力指标曲线下面积(AUC)值的差别小于0.01.此外,不同扩散模型对于b值方案的敏感性存在差异,其中SEM和ctRW模型的参数受b值范围的影响相对较小.

关键词：磁共振成像数据采集方法扩散模型分数微积分模型随机游走模型

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