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肩关节加速MRI应用深度学习重建算法的可行性与临床价值
编辑人员丨1天前
目的 探讨深度学习重建算法(DLR)在肩关节MRI中提高图像质量和缩短扫描时间的可行性与临床价值.方法 前瞻性纳入2023年6月至10月期间在南京医科大学第四附属医院的50例疑似患有肩关节病变的患者,采用1.5T MRI行常规序列扫描图像为Fsecon组,使用并行采集加速因子2的扫描图像为Fsefast组,扫描序列包括脂肪抑制质子加权像(PDWI-FS)和T1加权像(T1WI),将Fsefast组传至Subtle MRTMdlr后获得图像Fsedlr组.测量三组图像中的冈上肌、肱二头肌长头肌腱、盂唇软骨、肱骨骨髓的信号噪声比(SNR)及冈上肌/盂唇软骨的对比噪声比(CNR)并进行比较,两名放射科医师双盲采用Likert 4分法分别对Fsedl,组与Fsecon组的图像清晰度和伪影进行主观评价,并对这两组的病理异常结构进行诊断效能对比.结果 相对于Fsecon组,Fsedlr组扫描时间缩短了 44%,且图像清晰度评分、伪影评分均增高,差异有统计学意义(P<0.05),两名医师主观评分组内相关性系数为0.797~0.919.客观评价指标中,Fsedlr组的SNR和CNR均明显高于Fsecon组与Fsefast组,差异均有统计学意义(P<0.05).在两位医师对Fsecon组与FSEdlr组病理异常结构的评估中,两组的诊断结果均有较好的一致性(Kappa值:0.675~1.000),在同一名医师的评估中也显示出极好的一致性(Kappa值:0.771~1.000),其中肱骨骨髓、关节滑囊、肱二头肌长头肌腱的Kappa值均高于0.8.结论 将DLR算法应用于肩关节MRI检查中,能够提高图像质量、缩短图像采集时间,并保证诊断效能,提高检查效率,具有较好的临床价值.
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编辑人员丨1天前
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定量磁敏感图在大脑以外区域临床应用中的研究进展
编辑人员丨1天前
定量磁敏感图(QSM)是在磁敏感加权成像(SWI)基础上发展起来的一种新的定量MRI技术,QSM技术在量化人体脏器组织中铁沉积的含量、监测血氧饱和度以及鉴别其他各种抗磁性、顺磁性物质方面具有极大的价值与优势,有利于疾病的早期诊断、分期以及疗效的评估,对临床决策提供良好的参考.目前关于QSM方面的大部分临床研究主要集中在中枢神经系统,比如脑卒中、脑肿瘤、阿尔兹海默症、帕金森病以及脱髓鞘病变.近年来,随着QSM技术的成熟以及算法不断革新,该技术在大脑以外区域的临床应用逐渐活跃,本文就QSM技术在大脑以外区域的临床研究现状及最新进展进行综述.
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编辑人员丨1天前
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基于APTw的影像组学术前预测宫颈癌淋巴血管间隙侵犯
编辑人员丨1天前
目的探讨酰胺质子转移加权成像(amide proton transfer weighted imaging,APTw)的影像组学术前预测宫颈癌淋巴血管间隙侵犯(lymphovascular space invasion,LVSI)的价值.材料与方法回顾性分析经手术病理证实的宫颈癌患者病例及影像资料66例.所有患者均行盆腔3.0 T MRI检查,包括轴位T2WI、矢状位T2WI、动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)和3D-APTw序列扫描.在APTw-T2WI融合图像上对肿瘤实质区域进行感兴趣区(region of interest,ROI)勾画并记录APT值.在APT重建图像上进行肿瘤病灶分割并提取影像组学特征.采用组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC)选取观察者内和观察者间复测信度好的影像组学特征(ICC>0.900).采用递归特征消除法(recursive feature elimination,RFE)及最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)算法进行特征降维和筛选.基于logistic回归分类器构建临床模型、APTw影像组学模型和联合组学模型.采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线和决策曲线分析(decision curve analysis,DCA)评估模型的诊断效能和临床价值,采用DeLong检验比较不同模型的预测效能.结果在训练集中,APTw影像组学模型预测宫颈癌LVSI的效能高于临床模型(AUC=0.826 vs.0.675),差异有统计学意义(DeLong检验P<0.05).联合组学模型在训练集和测试集中的AUC值分别为0.838和0.825.DeLong检验结果显示,联合组学模型在训练集中术前评估LVSI的效能显著高于临床模型和APTw影像组学模型(P均<0.05).决策曲线显示APTw影像组学模型和联合组学模型在训练集和测试集中均具有较高的临床价值.结论基于APTw的影像组学模型在术前预测宫颈癌LVSI方面具有较高的潜力,联合临床因素能进一步提高预测效能,有望为宫颈癌患者的个体化治疗和预后评估提供重要的支持.
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编辑人员丨1天前
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深度学习重建算法对肾上腺肿瘤的检出及鉴别效能的影响
编辑人员丨1天前
目的:探讨不同等级深度学习图像重建(DLIR)算法对肾上腺肿瘤的检出、组学特征可重复性和组学模型鉴别肿瘤类型效能的影响.方法:回顾性收集41例肾上腺功能性腺瘤(FAA)和46例肾上腺转移瘤(AM)患者的临床和影像资料.CT增强扫描完成后,对静脉期的原始数据采用4种强度等级(DL1、DL2、DL3、DL4)的DLIR算法进行重建.首先采用主、客观指标比较4种等级间图像质量的差异;然后使用Research Portal V1.1科研平台对各组重建图像上肾上腺肿瘤进行分割并提取450个影像组学特征,包括原始图像特征90个和拉普拉斯(LoG)滤波后的高阶特征(高斯核:0.5、1.0、1.5、2.0)360个.采用一致性相关系数(CCC)评估采用不同图像重建等级测量的FAA和AM组学特征的可重复性.最后,在各组重建图像中采用逐步特征选择策略,筛选出最优特征集并构建鉴别FAA和AM的组学模型.利用五折交叉验证法验证4个组学模型的鉴别效能,利用分层交叉验证法测评4个模型的泛化能力.结果:DL2和DL3在肾显示上腺肿瘤的清晰度方面最优,得分为4(4,5),优于DL1相应得分4(3,5)和DL4相应得分4(3,4),且差异具有统计学意义(F=139.045,P<0.05).随着DLIR降噪等级的提升,原始特征CCC值>0.85的个数逐渐减少,DL4中FAA和AM特征可重复的比例仅占39.3%(21/90)和50.9%(29/90).组学特征经过LoG滤波(高斯核2.0)处理后,CCC值>0.85的个数增加,DL4中FAA和AM特征可重复的比例占91.1%(82/90)和93.3%(84/90).4个组学模型在测试集中的曲线下面积(AUC)和符合率均>0.75,DeLong检验显示AUC的差异无统计学意义(Z=0.177~1.284,P=0.199~0.859).但分层交叉验证显示,DL4重建图像的泛化能力最弱,AUC和符合率均<0.75.结论:高降噪等级的DLIR算法会降低对肾上腺肿瘤显示的清晰度以及组学模型的泛化性.虽然LoG滤波器(高斯核:2.0)有助于提升组学特征测量的可重复性,但仍建议在肾上腺影像诊断和组学模型训练时,使用中低降噪等级的DLIR图像.
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编辑人员丨1天前
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深度学习图像重建算法对改善直肠CT图像质量的临床应用价值
编辑人员丨1天前
目的:探索深度学习图像重建(DLIR)算法是否可以改善静脉期肛管直肠的CT图像质量.方法:回顾性纳入进行腹部CT增强扫描的71例患者,所有影像资料使用50%ASiR-V和DLIR低、中、高(DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H)3个强度的DLIR重建静脉期薄层图像.测量各组图像的肛管和臀部脂肪的CT值和标准差(SD),以臀部脂肪SD作为背景噪声,计算肛管对比噪声比(CNR)和信噪比(SNR).两名影像科医师使用Likert 5分量表法独立进行图像质量评估和直肠癌局部侵犯情况诊断信心评价.分析比较客观测量指标和图像主观评分,采用Kappa检验评估一致性.结果:各组间肛管CT值及臀部脂肪CT值比较差异没有统计学意义(P>0.05),脂肪SD、肛管SNR及CNR比较差异有统计学意义(P<0.05),DLIR-H组脂肪SD最低,SNR及CNR最高,而50%ASiR-V组脂肪SD最高,SNR及CNR最低.与50%ASiR-V组相比,DLIR-H组脂肪SD降低44.3%,肛管SNR及CNR分别提升89.5%和92.1%(P<0.05).4组图像质量主观评分比较差异有统计学意义(P<0.05),从DLIR-H到50%ASiR-V依次降低.其中50%ASiR-V、DLIR-L组间比较差异没有统计学意义(P>0.05),其余各组间比较差异均有统计学意义(P<0.05).各组间直肠癌局部侵犯情况诊断信心评分比较差异有统计学意义(P<0.05),DLIR-M及DLIR-H组优于50%ASiR-V组(P<0.05).结论:与标准50%ASiR-V图像相比,DLIR-M和DLIR-H重建算法能有效提高图像质量,重建强度越高,图像质量越好,显示细微结构的能力越强,能为临床精准评估及个体化精准治疗提供更多的依据.
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编辑人员丨1天前
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胃癌双能量CT低keV深度学习重建图像与常规图像对比研究
编辑人员丨1天前
目的:将深度学习图像重建(DLIR)算法与双能量CT(DECT)结合,评估胃癌低keV单能图像质量,并与常规自适应统计迭代重建(ASiR-V)算法图像进行比较。方法:该研究为横断面研究,前瞻性收集2022年9月至2023年3月郑州大学第一附属医院31例胃癌患者的DECT图像,基于动脉期和静脉期图像,使用DLIR算法分别在低、中、高强度水平下(DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H)重建55 keV单能量图像,同时使用ASiR-V算法重建70 keV 40%混合系数(ASiR-V40%)图像。在图像客观评价中,分别在4组重建图像上计算病灶和肌肉的信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)。在图像的主观评价中,对各组重建图像的总体图像质量、病灶显示能力及诊断信心进行评分。4组间SNR和CNR的比较采用单因素重复测量方差分析或Friedman检验,评分的比较采用Friedman检验,用Bonferroni校正对事后两两比较进行调整。结果:在客观评价中,动脉期和静脉期55 keV DLIR-H图像上CNR 病灶、SNR 病灶以及SNR 肌肉最高,且在70 keV ASiR-V40%、55 keV DLIR-L、DLIR-M以及DLIR-H图像上呈逐渐升高的趋势( P<0.05)。在主观评价中,与70 keV ASiR-V40%相比,55 keV DLIR-H的总体图像质量评分升高,但差异无统计学意义( P>0.05),DLIR-M评分相似或略差,而DLIR-L图像质量评分下降( P<0.05)。55 keV DLIR的各水平重建图像的病灶显示能力及诊断信心在动、静脉期均高于70 keV ASiR V40%图像( P<0.05)。 结论:相比70 keV ASiR-V40%常规图像,55 keV DLIR-H图像具有更高的病灶对比度和诊断信心,且图像噪声更低。55 keV DLIR-M图像与70 keV ASiR-V40%的整体图像质量相当,但前者的病灶对比度和诊断信心更高。55 keV DLIR-L无法将图像质量提升至70 keV ASiR-V40%水平。
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编辑人员丨1天前
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基于锥形束CT影像的颞下颌关节髁突骨改建三维定量评价研究
编辑人员丨1天前
目的:建立一种三维定量测量方法用于评估颞下颌关节髁突骨改建。方法:将2014年11月至2019年8月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院颞下颌关节病及口颌面疼痛诊治中心且诊断为颞下颌关节急性不可复性关节盘前移位或关节盘绞锁、采用手法复位关节盘结合前伸再定位 垫治疗的41例患者(共82侧髁突)资料纳入研究,其中男性10例,女性31例,年龄为12~30(19.7±4.4)岁。获取治疗前后6~12个月的锥形束CT图像。根据髁突轴位、矢状位及冠状位影像中“双线征”数目定性评价髁突骨改建,将82侧髁突分为无改建组(0个“双线征”)、部分改建组(1~4个“双线征”)和显著改建组(5~6个“双线征”)3组。应用锥形束CT数据进行髁突骨改建的三维定量测量。采用基于人工预标注结合分水岭算法的半自动分割方法分别对治疗前后的锥形束CT影像进行分割,重建颞下颌关节髁突的表面模型,应用基于距离图的初始配准和基于灰度信息的二次配准,将治疗前后的髁突图像配准重叠后髁突和髁头的体积差定量反映髁突骨改建程度。 结果:二维定性评价的 Kappa值为0.66~0.87。三维定量测量髁突及髁头体积的同一研究者组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)值分别为0.998和0.941,不同研究者组间ICC值分别为0.999和0.942。治疗后髁突和髁头的体积较治疗前增加量分别为(41.7±90.2) mm3和(62.8±70.9) mm3。82侧髁突中无改建组21侧、部分改建组20侧,显著改建组41侧。显著改建组治疗后较治疗前髁突和髁头体积增加量均为最大,部分改建组次之,无改建组最小( P<0.05)。 结论:三维定量测量评价髁突骨改建程度的方法一致性和可靠性良好,定量变化值可以反映不同程度的髁突骨改建,其中将髁头作为感兴趣区计算的体积变化量更敏感。
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编辑人员丨1天前
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深度学习重建算法在腹部CT成像中应用的体模研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨不同辐射剂量下深度学习图像重建算法(DLIR)相对于常规迭代重建算法(ASIR-V)对腹部体模CT图像质量的改善价值。方法:根据管电压设置100 kV组与120 kV组,每组按照容积剂量指数(CTDI vol)不同(2、4、6、8、10、15 mGy)分为6组进行常规扫描,获得基于滤波反投影(FBP)算法的CT图像,并使用不同权重迭代重建算法(ASIR-V 50%、80%、100%)及不同等级深度学习重建算法(DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H)进行图像重建,共获得84组图像。对比分析不同重建方式下各CTDI vol组图像各部位CT值、噪声、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)及主观评分的变化规律。图像质量主观评分比较采用Kruskal-Wallis H检验,客观指标和辐射剂量比较采用单因素方差分析及配对样本 t检验。 结果:同一管电压下,各CTDI vol组不同重建条件下各部位的噪声、SNR、CNR差异均有统计学意义( F =415.39、315.30, P<0.001),且ASIR-V 50%与DLIR-L图像的噪声、SNR、CNR差异无统计学意义( P>0.05);主观评分之间差异均有统计学意义(100 kV组: H=13.47, P=0.036;120 kV组: H=12.99, P=0.043),且两名医师的主观评分一致性较高(Kappa>0.70),其中DLIR-H图像质量评分最高,DLIR-M与ASIR-V 50%图像质量主观评分基本一致;100 kV组图像质量主观评分整体较120 kV略高。以CTDI vol为15 mGy组ASIR-V 50%图像作为参照,在满足诊断需求的前提下,低中高等级的DLIR可以分别降低辐射剂量超过30%、70%、85%。 结论:DLIR算法不仅能够显著降低图像噪声、提高图像质量,而且可以在满足诊断需求的前提下有效降低辐射剂量;推荐临床应用100 kV结合中、高等级DLIR行腹部低剂量CT扫描。
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编辑人员丨1天前
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深度学习重建算法结合低管电压技术提高常规腹部增强CT图像小血管显示水平的价值
编辑人员丨1天前
目的:评价深度学习重建(DLIR)算法结合低管电压技术相对于自适应统计迭代重建(ASiR-V)算法对腹部增强CT动脉晚期图像中微小动脉的显示情况。方法:前瞻性收集2021年12月至2022年1月就诊于北京大学人民医院需排查腹部疾病并接受腹盆腔增强CT扫描的患者。根据CT扫描不同管电压以简单随机法将患者分为80 kV低管电压(LV)组和120 kV高管电压(HV)组。根据不同重建算法,每组再进一步分为DLIR-H(D)和ASiR-V 50%(A)2个亚组。对患者进行CT增强扫描时均采用自动管电流调节技术,噪声指数统一设置为9。对重建层厚为0.625 mm的动脉晚期图像进行主观评价和客观指标评价,并记录动脉晚期扫描的辐射剂量。结果:共纳入168例患者,其中男76例,女92例,年龄18~85(53±15)岁,体质指数(24±3)kg/m 2;LV组91例、HV组77例。LV组主动脉和肝总动脉CT值明显高于HV组( t=-14.20, P<0.001; t=-0.95, P<0.001)。管电压相同时,D亚组动脉晚期图像噪声明显低于A亚组,肝脏、主动脉、肝总动脉信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)均明显高于A亚组( P均<0.001)。LV-D亚组中主动脉和肝总动脉SNR和CNR明显优于LV-A、HV-D、HV-A亚组( P均<0.001)。腹部血管显示的主观评价方面,LV-D亚组肝总动脉、肠系膜下动脉、左结肠动脉升支边缘的空间分辨力以及左结肠动脉升支对比度均显著优于LV-A、HV-D、HV-A亚组( P<0.05),脾区边缘动脉显示率(54.9%,50/91)显著优于HV-D(24.7%,19/77)和HV-A亚组(32.5%,25/77)(校正后 P<0.05)。LV组与HV组间有效辐射剂量分别为(4.91±1.97)、(5.43±1.78)mSv,差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:低管电压技术结合DLIR算法的腹部增强CT扫描能够有效提升肠系膜下动脉发出的左结肠动脉升支及脾区边缘动脉的显示水平,为类似微小血管的评估带来更多的可能性。
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编辑人员丨1天前
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准分子激光角膜屈光手术矫治老视新进展
编辑人员丨1天前
老视是指随年龄增长眼调节能力下降导致视近困难,多在40岁以后出现症状。老视的矫治包括重建调节和改善症状两种,前者目前仍难以实现,而后者主要为配戴凸透镜。随着越来越多的患者有摆脱框架眼镜的愿望,手术矫治的方法逐渐得到推广应用。准分子激光角膜屈光手术是手术矫治老视的常用方法之一,本文在介绍该手术矫治老视理论机制的基础上,回顾近期文献综述应用不同算法进行手术的新进展。
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编辑人员丨1天前
