目的 设计一种脑皮质表面影像组学计算方法,为脑影像研究提供丰富的、可靠的脑区局部特征.材料与方法 基于21组重复测量健康被试与222例多动症相关被试的大脑T1WI磁共振数据集提取皮层厚度、灰质体积、平均曲率与皮层表面积四种表面形态指数.使用Desikan-Killiany(DK)脑图谱和球面局部投影,实现三维皮层表面脑区的二维平面化.利用Pyradiomics对四个形态指数分别提取968个二维影像组学特征.结合重复测量数据集与组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC),以ICC信度值作为影像组学特征评估的标准,综合评价不同形态指数、不同影像组学特征类型与不同脑区间的复测信度差异.结合多动症数据集,预测患者的注意力缺陷指数、过动指数两种症状指标.结果 对于不同形态指标,灰质体积、皮层表面积的影像组学特征可重复性较好,与皮层厚度与平均曲率组差异具有统计学意义(P<0.05).对于不同类型影像组学特征,基于皮层厚度的一阶特征和灰度共生矩阵特征与其他类型特征差异具有统计学意义(P<0.05).对于不同脑区,左右脑内嗅皮层、左右脑颞极与右脑额极提取的特征相较其他区域复测性降低(P<0.05).总体而言本研究提出的表面重建方法所提取的脑影像组学特征均具有较高的可重测性(ICC均值>0.76).在对多动症两种症状指标的预测中发现,左脑海马旁回、额上回与颞上回与多动症症状显著相关(|r|=0.33～0.52,P<0.05).结论 基于DK脑图谱与表面形态学指数构建脑影像组学特征是可行的,所提取的新型特征具有良好的可重复性,并在注意力预测等研究中具有一定的临床价值.

目的:研究调强放疗（IMRT）下，二维电离室矩阵探测器在不同照射方向（0°、45°、90°和135°）和医用加速器机架角度（0°、15°、30°、45°、60°、-15°、-30°、-45°和-60°）下的方向性响应，初步建立对其方向性的测试方法。方法:对医用加速器、二维电离室矩阵探测器分别进行刻度及校准后，采用固体水模体覆盖二维电离室矩阵探测器上部，通过调整固体水模的厚度，使二维电离室矩阵探测器探头的有效测量中心到模体表面射线中心轴入射点的等效水距离为5 cm。选取探测器相对于治疗床长轴0°、45°、90°和135°共4个位置，于每个位置分别在医用加速器机架角度为60°、45°、30°、15°、0°、-15°、-30°、-45°和-60°时对选取的13个电离室探头进行测试。结果:医用加速器在不同机架角度下，输出的剂量偏差≤0.18%；在相同照射野、不同入射角度下，二维电离室矩阵探测器电离室探头的方向性响应偏差≤0.63%；二维电离室矩阵探测器各探头对于其中心探头的测量偏差均<0.50%。结论:二维电离室矩阵探测器具有良好的方向性响应，是开展IMRT质量控制的有效工具。本研究中初步建立的测试方法可为相关医用加速器计量部门制定相应的质量控制检测规范提供基础性依据。

目的：:利用视网膜神经纤维层厚度的二维矩阵数据，从空间分布特征的角度探讨正常人视网膜神经纤维层（RNFL）厚度与眼轴长度（AL）及年龄的相关性。方法：:系列病例研究。收集2015年10月至2020年7月于长沙爱尔眼科医院门诊进行体检的正常人群123例（213眼），建立涵盖不同年龄段（18~69岁）以及不同AL（22.07~30.00 mm）范围的正常人眼（包括屈光不正）的平均环视盘RNFL（cpRNFL）厚度数据组，及基于二维矩阵RNFL厚度图横断面的数据库。利用基于Python语言自行开发的计算程序，将年龄、AL、每个像素位置上的RNFL厚度代入基于混合线性模型的计算库进行矩阵运算，生成基于年龄、AL的有效斜率图。采用RNFL厚度/AL变化（μm/mm）表示RNFL厚度随AL增长的变化率。利用混合线性模型及堆叠图分析年龄、AL与RNFL厚度的相关性及其空间分布特征。结果：:cpRNFL厚度与年龄、AL呈负相关（ r=-0.146， P=0.023； r=-1.012， P=0.026）。在空间分布上观察，视网膜颞下区域的RNFL厚度与AL存在正负2种截然不同的相关性。随着AL增长，颞侧上、下象限的RNFL厚度变薄，变化最快的位置靠近视盘的颞下方向（-8.186 μm/mm），最慢位置位于远离视盘的颞下方向（-0.155 μm/mm）。在颞下方靠近颞侧处，存在与AL增加呈正相关区域，变化率最高处为靠近视盘的近颞侧位，变化率为6.292 μm/mm。长眼轴的RNFL厚度堆叠图提示与AL呈正相关的区域与长眼轴病例的RNFL束夹角移位存在重合。 结论：:RNFL厚度与AL、年龄相关，并且相关性及变化率在空间分布上不同。随着AL增长，颞侧RNFL束的夹角移位可能造成相关性改变。

目的:构建基于 O-(2- 18F-氟代乙基)- L-酪氨酸( 18F-FET)PET图像影像组学特征的回归分析模型，探讨其对未经治疗的脑胶质瘤患者异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)基因表型的预测效能。 方法:回顾性分析2017年11月至2019年2月间复旦大学附属华山医院经病理学证实的58例脑胶质瘤患者[男36例、女22例，年龄(41.8±15.1)岁]的 18F-FET PET/CT脑显像数据，应用PyRadiomics软件包提取105个影像组学特征，使用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归构建预测模型，计算每个病灶的影像组学评分(RS)，使用受试者工作特征(ROC)曲线量化模型RS的预测效能，并与 18F-FET半定量参数{肿瘤靶本比[TBR，包括最大TBR(TBR max)、TBR峰值(TBR peak)和平均TBR(TBR mean)]、肿瘤代谢体积(MTV)及病灶总代谢摄取(TLU)}对IDH1基因表型的预测效能进行对比(Delong检验)。 结果:LASSO回归模型共纳入7个影像组学特征，分别为最大二维切片直径、一阶最大特征值、一阶灰度值范围、灰度共生矩阵_能量、灰度共生矩阵_反差方差、灰度相关矩阵_熵、灰度相关矩阵_大相关低灰度级增强。构建的LASSO回归模型对IDH1基因表型(突变型20例，野生型38例)的预测效能准确性为81.0%(47/58)，灵敏度为65.0%(13/20)，特异性为89.5%(34/38)，曲线下面积(AUC)为0.842； 18F-FET半定量参数中TLU诊断效能较优，其诊断准确性为60.3%(35/58)，灵敏度为85.0%(17/20)，特异性为47.4%(18/38)，AUC为0.661；LASSO回归模型对IDH1基因表型的诊断效能优于传统参数( z＝3.426， P<0.01)。 结论:基于 18F-FET PET脑显像的影像组学分析可提高对未经治疗的脑胶质瘤患者IDH1基因表型的预测效能。

目的:验证使用医科达“快速验收流程”（AGL）标准流程验收多台加速器的可行性。方法:通过PTW Beamscan三维水箱对3台加速器束流进行调试，使束流达到AGL标准。对达到AGL标准的3台加速器进行剂量验证。使用中国医学科学院肿瘤医院简单野测试例，比较MapCheck 3面剂量测量结果与同一加速器模型计算得到的面剂量。随机选取头颈、食管、乳腺、肺、直肠等部位肿瘤的10例临床患者影像，分别采用容积弧形调强放疗（VMAT）和调强放疗（IMRT）技术进行计划设计，比较ArcCheck测量剂量与同一加速器模型计算得到的计划剂量。使用单因素方差分析对二维剂量和三维剂量的验证通过率进行统计学分析。结果:3台加速器6 MV X射线在水下10 cm处的百分深度剂量（PDD 10）分别为67.45%、67.36%、67.47%，且3台加速器之间最大偏差为0.11%。6 MV 非均整模式（FFF）X射线的PDD 10分别为67.33%、67.20%、67.20%，且3台加速器之间最大偏差为0.13%。3台加速器X射线各能量30 cm×30 cm Profile主轴上所有要求的离散点剂量与标准数据偏差小于±1%。对MapCheck 3二维剂量矩阵验证结果进行绝对γ分析，在10%阈值2 mm/3%标准下，中国医学科学院肿瘤医院测试例平均通过率均在99%以上且差异无统计学意义（ P>0.05）。对ArcCheck验证结果进行绝对γ分析，在10%阈值条件下，2 mm/3%的通过率均在95%以上，3台加速器不同能量不同治疗技术的平均通过率最大差异分别为0.28%（6 MV，VMAT）、0.19%（6 MV FFF，VMAT）、0.56%（6 MV，IMRT）和0.05%（6 MV FFF，IMRT），差异无统计学意义（ P>0.05）。 结论:与传统的加速器验收流程相比，使用AGL标准流程验收加速器，每台加速器验收时间缩短4~6周，并保证了患者放疗计划可以在各加速器之间互换执行。

目的:探究 18F-脱氧葡萄糖(FDG)PET/CT影像组学特征预测肺腺癌患者程序性细胞死亡蛋白配体1(PD-L1)表达水平的临床应用价值。 方法:回顾性纳入2017年1月至2019年1月间北京大学肿瘤医院核医学科101例病理确诊且治疗前行 18F-FDG PET/CT检查的肺腺癌患者(男43例、女58例，中位年龄60岁)。免疫组织化学检测PD-L1表达阳性44例，阴性57例；分为训练组(71例)和验证组(30例)。分别提取患者临床病理资料、PET/CT影像组学特征、PET传统代谢参数、CT征象，将其纳入模型，使用过滤法和嵌入法进行特征选择。基于logistic回归、随机森林、XGBoost与轻量梯度提升机(LightGBM)，分别进行训练并评估预测效果，优化得出预测PD-L1水平的最佳模型参数及相应受试者工作特征曲线下面积(AUC)。 结果:对于PD-L1表达，各模型均有一定的预测效果，以LightGBM模型最优，其对阳性和阴性的预测精确率分别为0.85和0.76。将临床资料+CT信息纳入LightGBM，精确率、召回率、F1指数在阳性组和阴性组中分别为0.71、0.67、0.69和0.69、0.73、0.72，准确性为0.70，AUC为0.79；相应地，临床资料+PET预测模型的精确率、召回率、F1指数在阳性组和阴性组中分别为0.79、0.73、0.76和0.75、0.80、0.77，准确性为0.77，AUC为0.80；临床资料+CT+PET预测模型的精确率、召回率、F1指数在阳性组和阴性组中分别为0.85、0.73、0.79和0.76、0.87、0.81，准确性为0.80，AUC为0.83。从最佳预测模型(临床资料+CT+PET)中筛选出的重要特征包括最大标准摄取值(SUV max)、标准摄取峰值(SUV peak)、CT特征_二维最大径、PET特征_形状伸长、PET特征_灰度共生矩阵相关等。 结论:联合临床资料、PET/CT影像组学特征、传统代谢参数可以有效预测PD-L1表达水平，辅助临床筛选免疫治疗获益人群。

目的:基于生物信息学方法筛选胶质瘤中协同调控免疫和线粒体能量代谢的关键基因，探讨这些基因与免疫浸润的关系。方法:从癌症基因组图谱（TCGA）数据库中收集671例胶质瘤样本（肿瘤组）和5例非肿瘤脑组织样本（对照组），数据下载时间为2023年11月13日。检索GeneCards数据库和已发表文献中免疫相关基因（IRG）和线粒体能量代谢相关基因（MEMRG），经合并去重复后，对IRG和MEMRG取交集共得到76个免疫和线粒体能量代谢共相关基因（IR&MEMRG）。使用R软件limma包，筛选肿瘤组和对照组中的差异表达基因（DEG），与IR&MEMRG取交集得到胶质瘤中免疫和线粒体能量代谢共相关差异表达基因（IR&MEMRDEG）。采用R软件中clusterProfiler包对IR&MEMRDEG进行基因本体（GO）及京都基因和基因组百科全书（KEGG）富集分析。使用STRINGv12.0在线数据库（https：//cn.string-db.org/），利用获得的IR&MEMRDEG构建蛋白质互作网络，获得排名前5位的关键核心基因。采用单样本基因集富集分析（ssGSEA）分析所有样本中各免疫细胞浸润的相对丰度，得出样本中免疫细胞浸润矩阵。利用R软件中ggplot2包分析免疫细胞浸润丰度在肿瘤组和对照组间的差异；R软件pheatmap包绘制相关性热图展示免疫细胞自身的相关性，基于Spearman算法并利用R软件ggplot2包计算蛋白质互作网络内排名前5位的关键核心基因与免疫细胞的相关性。结果:TCGA数据库中，肿瘤组和对照组有3 623个DEG；其中上调表达基因1 711个，下调表达基因1 912个。对DEG与获得的IR&MEMRG取交集，得到11个IR&MEMRDEG，分别为EIF4EBP1、TP53、IDH1、PRCKZ、CD200、GPI、PGM2、PKLR、AK2、ATP4A和ALDH3B1。GO富集分析结果显示，11个IR&MEMRDEG在生物过程层面主要富集在ATP代谢和ADP代谢、嘌呤核苷二磷酸代谢、嘌呤核糖核苷二磷酸代谢和核糖核苷二磷酸代谢；细胞成分层面主要富集在纤维胶凝蛋白-1富集颗粒、分泌颗粒腔、细胞质囊泡腔、囊泡腔和核基质中；分子功能层面主要富集于镁离子结合、钾离子结合和碱金属离子结合。KEGG富集分析结果显示，11个IR&MEMRDEG主要富集在糖酵解/糖异生、碳代谢、胰岛素信号通路、磷酸戊糖通路、淀粉和蔗糖代谢信号通路中。采用STRING在线数据库对11个IR&MEMRDEG进行分析，得到前5个得分最高的节点蛋白，分别为EIF4EBP1、TP53、IDH1、PRKCZ和AK2。通过ssGSEA算法计算28种免疫细胞的免疫浸润丰度，肿瘤组15种免疫细胞浸润丰度均高于对照组，差异均有统计学意义（均 P<0.05）。15种免疫细胞间均呈正相关，其中效应记忆性CD8 + T细胞与髓源性抑制细胞的相关性最强；EIF4EBP1、TP53、IDH1和AK2与较多免疫细胞之间均呈正相关（均 P<0.05）；PRKCZ与较多免疫细胞均呈负相关（均 P<0.05）。 结论:胶质瘤中PRKCZ、AK2和EIF4EBP1可能是胶质瘤免疫治疗新靶点。

目的:基于单细胞RNA测序探讨小鼠全层皮肤缺损创面中真皮成纤维细胞（dFb）的异质性与生长因子调控网络。方法:采用实验研究方法。取5只8周龄雄性健康C57BL/6小鼠（鼠龄、性别、品系下同）正常皮肤组织，另取5只背部全层皮肤缺损小鼠伤后7 d创面组织，用胶原酶D和DNA酶Ⅰ消化组织获得细胞悬液，用10x Genomics平台构建测序文库，用Illumina Novaseq6000测序仪进行单细胞RNA测序。采用R4.1.1软件的Seurat 3.0程序分析获得2种组织细胞的基因表达矩阵，采用按细胞群、细胞来源、标记皮肤中主要细胞基因分类的二维tSNE云图进行可视化展示。根据已有文献报道和CellMarker数据库检索情况，分析2种组织细胞的基因表达矩阵中标志基因表达情况，对各细胞群进行编号和定义。将基因表达矩阵和细胞分群信息导入R4.1.1软件的CellChat 1.1.3程序，分析2种组织中细胞间通信以及创面组织血管内皮生长因子（VEGF）、血小板衍生生长因子（PDGF）、表皮生长因子（EGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）信号通路中的细胞间通信，2种组织中FGF的各亚型与FGF受体（FGFR）各亚型的两两配对（以下简称FGF配受体对）对FGF信号网络的相对贡献，2种组织中相对贡献排名前2的FGF配受体对信号通路中的细胞间通信。取1只健康小鼠正常皮肤组织和1只全层皮肤缺损小鼠伤后7 d创面组织，行多重免疫荧光染色，检测FGF7蛋白的表达与分布及其与二肽基肽酶4（DPP4）、干细胞抗原1（SCA1）、平滑肌肌动蛋白（SMA）和PDGF受体α（PDGFRα）的蛋白共定位表达。结果:健康小鼠正常皮肤组织和全层皮肤缺损小鼠伤后7 d创面组织中均包含25个细胞群，但2种组织中各细胞群中细胞数不一致。 PDGFRα、血小板内皮细胞黏附分子1、淋巴管内皮透明质酸受体1 、受体型蛋白酪氨酸磷酸酶C、角蛋白10和角蛋白79基因在二维tSNE云图上均有各自明确的分布，分别指示特定的细胞群。将25个细胞群按C0~C24编号，分为9个dFb亚群和16个非dFb群，dFb亚群包括C0间质祖细胞、C5脂肪前体细胞、C13具有收缩能力的肌肉细胞相关成纤维细胞等，非dFb群包括C3中性粒细胞、C8 T细胞、C18红细胞等。与健康小鼠正常皮肤组织比较，全层皮肤缺损小鼠伤后7 d创面组织中细胞间通信更多更密集，其中细胞间通信强度排前3位的细胞群为dFb亚群C0、C1、C2，这3个dFb亚群与创面组织中其他细胞群之间均有通信。在全层皮肤缺损小鼠伤后7 d创面组织中，VEGF信号主要由dFb亚群C0发送、脉管相关细胞群C19和C21接收，PDGF信号主要由周细胞C14发送、多个dFb亚群接收，EGF信号主要由角质形成细胞亚群C9和C11发送、dFb亚群C0接收，FGF信号的主要发送者和接收者均为dFb亚群C6。健康小鼠正常皮肤组织和全层皮肤缺损小鼠伤后7 d创面组织FGF信号网络中的FGF配受体对相对贡献，均是FGF7-FGFR1排在首位，排名第2的分别是FGF7-FGFR2、FGF10-FGFR1；与正常皮肤组织比较，创面组织FGF7-FGFR1信号通路中的细胞间通信更多，而FGF7-FGFR2和FGF10-FGFR1信号通路中的细胞间通信稍有减少或无明显变化；创面组织FGF7-FGFR1信号通路中的细胞间通信强于FGF7-FGFR2、FGF10-FGFR1信号通路；在2种组织中，FGF7信号均主要由dFb亚群C0与C1和C2发送、dFb亚群C6和C7接收。与健康小鼠正常皮肤组织比较，全层皮肤缺损小鼠伤后7 d创面组织中FGF7蛋白表达更多；在正常皮肤组织中，FGF7蛋白主要表达于皮肤间质层且在靠近真皮白色脂肪组织附近也有表达；在2种组织中，FGF7蛋白与DPP4、SCA1蛋白共定位表达于皮肤间质层中，与PDGFRα蛋白共定位表达于dFb中，与SMA蛋白无共定位表达，其中创面组织中的共定位表达多于正常皮肤组织。 结论:小鼠全层皮肤缺损创面愈合过程中的dFb存在高异质性，为多种生长因子潜在的主要分泌或接收细胞群落，与生长因子信号通路之间存在紧密、复杂的联系；FGF7-FGFR1信号通路是创面愈合过程中的主要FGF信号通路，靶向调控多个dFb亚群。

目的:检验多维度视频定量评估系统(简称多维系统)在脑卒中手功能障碍患者中的信度和效度，为临床应用提供客观依据。方法:对60例单手功能障碍的脑卒中患者，采用多维系统、手主动关节活动度(AROM-H)、Fugl-Meyer上肢功能评定量表(FMA-UE)、上肢运动研究量表(ARAT)进行评估。采取内部一致性、组合信度、分半信度、复本信度、评估者间信度、评估者内信度行信度检验，内容效度、结构效度、收敛效度、校标效度行效度检验。结果:①信度检验显示，多维系统Cronbach α系数＝0.860，单维度的组合信度＝0.939，分半信度系数＝0.880，复本信度系数＝0.922，各动作评估者间信度ICC＝0.965~0.998[95%CI＝(0.919，0.999)]，评估者内信度ICC值＝0.973~0.998(95%CI＝(0.937，0.999))。②效度检验显示，内容效度指数I-CVI＝1，且各亚项与多维系统总分Pearson相关系数均>0.600( P<0.01)；结构效度中KMO值＝0.882( P<0.01)，成分矩阵中存在一个公因子，累计反映原始变量60.879%的信息量；收敛效度AVE＝0.609；标效度中多维系统与FMA-UE和ARAT的Pearson相关系数均>0.700( P<0.01)。 结论:多维度视频定量评估系统对脑卒中手功能障碍患者的评估具有较高的信效度。

目的:分析PTW 729电离室矩阵不同验证方法用于宫颈癌术后调强放疗计划验证的结果差异。方法:回顾性分析2020年8至12月于南通大学第二附属医院行宫颈癌术后调强放疗的10例女性患者的放疗资料。患者年龄44~69岁，中位年龄59岁，均采用七野均分方式进行调强放疗计划设计。采用治疗计划系统分别在4.2 cm厚的固体水+电离室矩阵+5.0 cm厚的固体水组成的RW3固体水模体图像上生成二维射野角度归0°验证计划（V1），在PTW Octavius 4D模体图像上生成二维射野角度归0°验证计划（V2）、二维实际射野角度验证计划（V3）和三维实际射野角度验证计划（V4）。在加速器上实测后分析宫颈癌术后调强放疗计划不同验证模体（V1 vs. V2）、二维射野角度归0°和二维实际射野角度验证（V2 vs. V3）、二维和三维验证（V1、V2、V3 vs. V4）的结果差异。计量资料的比较采用配对 t检验。 结果:（1) V1的计划验证通过率高于V2[（99.72±0.44）%对（94.95±6.13）%， t=2.621， P<0.05]，而评估点数低于V2 (311± 50对392±61， t=-6.992， P<0.05）。（2）V2的180°和232°射野的单野验证通过率均高于V3 [（96.86±3.79）%对（95.72±3.56）%，（98.50±2.28）%对（92.98±5.04）%， t=2.294、4.052，均 P< 0.05 ]。（3) V1、V2、V3的计划验证通过率显著高于V4 [（99.72±0.44）%、（94.95±6.13）%、（94.72±6.43）%对（86.91±2.63）%， t=17.912、6.645、5.962，均 P<0.05]，而评估点数显著低于V4 （311±50、392±61、391±60对726 034±61 656 ， t=-37.244、-37.253、-37.252，均 P<0.05）。 结论:PTW 729电离室矩阵不同验证方法获得的调强放疗计划验证结果存在一定差异，尤其是180°和232°的单野验证结果。评判宫颈癌术后调强放疗计划是否通过验证需结合所采用的验证方法并对剂量差异区域的评估点进行分析。