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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周前
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周前
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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周前
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周前
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一体化PET/MR对缺血性心脏病心肌活性的评估价值
编辑人员丨1周前
目的:探讨一体化PET/MR在评估缺血性心脏病心肌活性中的应用价值。方法:回顾性纳入2020年9月至2021年12月于首都医科大学宣武医院行PET/MR心脏检查的39例缺血性心脏病患者[男28例、女11例,年龄(60.1±12.0)岁]。所有患者行 13N-NH 3·H 2O和 18F-FDG心脏PET/MR检查,MRI扫描包括钆对比剂延迟增强(LGE)序列。对PET和MRI图像进行分析,按照美国心脏协会17节段法评估各节段心肌活性,测得PET和MRI梗死心肌范围。应用加权 Kappa检验评估PET和MRI对心肌活性一致性评价。PET和MRI测得梗死心肌范围比较采用配对 t检验,采用Pearson相关分析探讨两者的相关性。 结果:PET和MRI评价心肌活性结果一致性中等, Kappa值为0.532( P<0.001),符合率为69.83%(463/663)。PET与MRI测得梗死心肌范围差异无统计学意义[(23.89±14.23)%与(23.55±11.90)%; t=-0.24, P=0.809],二者呈强相关( r=0.79, P<0.001)。在PET显示正常心肌节段中,22.52%(100/444)在MRI显示存在心肌梗死。在MRI显示不存活心肌节段中,39.89%(73/183)在PET显示正常或存活。 结论:一体化PET/MR能够充分发挥PET和MRI的互补优势,实现对心肌活性的全面精确评价。
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编辑人员丨1周前
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能谱CT深度学习图像重建与迭代重建算法图像质量对比的体模和动物模型研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨基于体模和动物模型的深度学习重建算法(TF-GSI)和自适应统计迭代重建算法(ASiR-V)对于能谱CT图像质量的影响。方法:使用GE Revolution Apex能谱CT对ACR 464体模和胃癌淋巴结转移小鼠模型( n=16)进行扫描。分别在体模和小鼠的70 keV虚拟单能图像上重建TF-GSI和ASiR-V的中、高两档等级图像(TF-GSI-M、TF-GSI-H、ASiR-V50%和ASiR-V100%)。评价体模各组图像骨和丙烯酸的任务传递函数(TTF)、图像噪声功率谱(NPS)以及可检测能力指数(d′)。使用单因素方差分析对比小鼠图像噪声、脑组织和肝脏的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。2名医师(A和B)评价TF-GSI-H和ASiR-V100% 2种重建算法图像对微小病灶检出的一致性采用Kappa检验。 结果:体模方面,TF-GSI-H组图像在TTF、NPS和d′的表现均最佳:相较ASiR-V100%,TF-GSI-H组图像骨和丙烯酸的TTF 50%分别升高了2.4%和8.9%,TF-GSI-H组图像的NPS peak下降了54.1%,TF-GSI-H相对ASiR-V100%对骨和丙烯酸的检出能力分别提升了52.7%和59.5%。TF-GSI组相较ASiR-V组图像噪声降低,2种组织的SNR和CNR均升高,但各组图像间差异不具有统计学意义( P>0.05)。2名医师对2种重建算法图像评价的一致性良好(A,Kappa=0.875, P<0.001;B,Kappa=0.625, P=0.012)。2种重建算法图像对小鼠微小转移灶的检出方面,TF-GSI组高于ASiR-V组(准确度分别为83.5%、71.9%;灵敏度分别为77.8%、61.2%;特异度分别为85.7%、85.7%)。 结论:TF-GSI相对ASiR-V可以提高能谱CT虚拟单能图像的空间分辨率,改善图像噪声并具有提高微小病灶检出的潜在价值。
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编辑人员丨1周前
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基于深度学习的快速磁敏感加权成像评估急性缺血性卒中
编辑人员丨1周前
目的:探讨基于深度学习的快速磁敏感加权成像(SWI)评估急性缺血性卒中(AIS)的价值。方法:回顾性分析2019年1月至2021年1月在解放军总医院第一医学中心接受MR检查并行SWI序列扫描且发病24 h内的AIS患者118例,其中男75例、女43例,年龄23~100(66±14)岁。采用MATLAB的randperm函数将118例患者以8∶2的比例分为训练集96例,测试集22例。另外收集MR-STARS研究招募的同一中心的47例AIS患者作为外部验证集,其中男38例、女9例,年龄16~75(58±12)岁。将SWI图像和滤波相位图像合并为复值图像作为全采样参考图像。对全采样参考图像进行回顾性欠采样以模拟实际欠采样过程,获得欠采样SWI图像,欠采样倍数为5倍,可节省80%的扫描时间;然后基于复值卷积神经网络(ComplexNet)的深度学习模型重建快速SWI数据。采用组内相关系数(ICC)或Kappa检验比较全采样SWI和基于ComplexNet的快速SWI的图像质量评分一致性及检出AIS患者磁敏感血栓征(SVS)、微出血、深部髓质静脉(DMVs)不对称的一致性。结果:测试集中全采样SWI图像质量的评分为(4.5±0.6)分,基于ComplexNet的快速SWI图像质量评分为(4.6±0.7),两者一致性较好(ICC=0.86, P<0.05);全采样SWI与基于ComplexNet的快速SWI检出AIS患者SVS(Kappa=0.79, P<0.05)、微出血(Kappa=0.86, P<0.05)、DMVs不对称(Kappa=0.82, P<0.05)一致性较好。外部验证集中,全采样SWI图像质量的评分为(4.1±1.0)分,基于ComplexNet的快速SWI图像质量的评分为(4.0±0.9)分,两者一致性较好(ICC=0.97, P<0.05);全采样SWI与基于ComplexNet的快速SWI检出AIS患者SVS(Kappa=0.74, P<0.05)、微出血(Kappa=0.83, P<0.05)和DMVs不对称(Kappa=0.74, P<0.05)的一致性较好。 结论:深度学习技术可显著加快SWI速度,且基于ComplexNet的快速SWI与全采样SWI的图像质量及检出AIS征象的一致性好,可应用于AIS患者的影像学评估。
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编辑人员丨1周前
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光谱CT联合金属去伪影技术改善胸腹部 125I粒子植入患者CT图像质量的价值
编辑人员丨1周前
目的:探讨新型双层探测器光谱CT虚拟单能量图像(VMI)联合金属去伪影算法(O-MAR)在 125I粒子植入术后所致不同类型伪影的去除效能及术后疗效评估中的图像质量改善价值。 方法:该研究为横断面研究。回顾性收集2022年3月至9月于郑州大学第一附属医院 125I粒子植入术后行双层探测器光谱CT胸腹部联合增强扫描的患者35例。采集光谱数据分别重建为混合能量图像(CI)、VMI(50~150 keV)图像、CI+O-MAR图像、VMI(50~150 keV)+O-MAR图像,评估各组去伪影效果及图像质量改善情况。每位患者选取伪影最强的2个层面分析,共选取70层。客观指标包括伪影指数(AI)、受伪影影响软组织区域信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。主观指标包括:过度矫正伪影和新伪影产生的评估、各组图像产生不同形态伪影的数目评估、受伪影影响组织的诊断及图像质量评估。多组数据间比较采用单因素方差分析。联合O-MAR组与非O-MAR组之间采用配对样本 t检验比较2组间定量指标。观察者之间的一致性评估采用 Kappa检验。 结果:在高/低密度伪影(ROI H/L)中,随VMI keV升高各组的AI值均呈下降趋势;在受伪影影响组织(ROI T)中,CI/VMI(70~150 keV)+O-MAR各组的SNR均优于CI/VMI组( P<0.05),CI/VMI(50~150 keV)+O-MAR各组的CNR均优于CI/VMI组( P<0.05)。伪影过度矫正及新伪影均集中分布于VMI 50 keV、VMI 70 keV组,相较于VMI(50~70 keV)组,VMI(50~70 keV)+O-MAR组中过度矫正及新伪影数目显著降低( P<0.05);在伪影形态的比较中,随VMI keV升高,高密度伪影中a型条带伪影数目逐渐减少,在VMI 150 keV+O-MAR组高密度伪影中最低为3;e型极少或无伪影数目增多,在VMI 150 keV+O-MAR组高密度伪影中最高为23,且各形态高密度伪影总数随VMI keV升高呈减少趋势。随VMI keV升高VMI+O-MAR各组高密度伪影诊断及图像质量评分均高于低密度伪影( P<0.05)。 结论:VMI联合O-MAR可显著提高 125I粒子植入术后CT随访的客观及主观图像质量,病灶显示能力及诊断信心。此外,VMI+O-MAR对高密度伪影的矫正效果更为显著。
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编辑人员丨1周前
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99Tc m-DTPA眼眶SPECT/CT在甲状腺相关眼病分期评价中的应用
编辑人员丨1周前
目的:探讨 99Tc m-二乙烯三胺五乙酸(DTPA)眼眶单光子发射计算机断层扫描/计算机断层扫描(SPECT/CT)在甲状腺相关眼病(TAO)分期评价中的应用价值。 方法:病例对照研究。选取2019年5至12月在大连医科大学附属第二医院就诊并行 99Tc m-DTPA眼眶SPECT/CT检查的40例双眼发病的TAO患者资料,根据临床活动性评分(CAS)标准,分为TAO活动期组(15例)和TAO非活动期组(25例);同时纳入10名健康志愿者为对照组。比较3组间 99Tc m-DTPA眼眶SPECT/CT图像的最大标准化摄取值(SUVmax),分析SUVmax与CAS的相关性及阅片结果与CAS在评估TAO临床活动性的一致性,采用受试者工作特征曲线(ROC)分析SUVmax对TAO活动性的诊断价值。比较患者治疗前、后的CAS及SUVmax。统计学主要采用Kruskal-Walis H检验、方差分析、配对样本Wilcoxon符号秩和检验、配对样本 t检验、Spearman相关性分析、Kappa检验等。 结果:3组间年龄、性别差异均无统计学意义(均 P>0.05);CAS差异有统计学意义( H=39.894; P<0.01)。活动期TAO患者SPECT/CT图像可见放射性核素在眼眶组织中异常浓聚、增强,核素摄取明显增高;非活动期TAO患者核素摄取轻度增高;健康志愿者组无明显或仅有轻度的核素摄取。TAO活动期组、TAO非活动期组、对照组SUVmax分别为2.24±0.47、1.57±0.43、0.67±0.22,两两比较差异均有统计学意义(均 P<0.05)。Spearman相关性分析显示TAO患者的SUVmax与CAS呈线性正相关( r=0.753, P<0.05)。阅片结果与CAS评估患者TAO临床活动性具有一致性(Kappa系数为0.737, P<0.05)。以阅片结果为标准,SUVmax判断TAO活动性的ROC曲线下面积(AUC)为0.992,阈值为1.850,灵敏度为86.70%,特异度为76.00%;以CAS结果为标准,SUVmax的AUC为0.853,阈值为1.850,灵敏度为100.00%,特异度为87.50%。5例患者阅片结果与CAS判断TAO活动性存在不一致,其中2例患者CAS≥3分,但眼眶图像未显示任何炎性反应病变;3例患者的CAS<3分,但眼眶图像显示炎性反应病变。13例SPECT/CT显示为活动期的患者进行了12次糖皮质激素冲击治疗,治疗后的CAS[中位数(四分位间距)]为2.00(2.00)分,低于治疗前的3.00(1.50)分;治疗后的SUVmax为1.60±0.20,低于治疗前的2.17±0.34,差异均有统计学意义( Z=-3.100, t=10.197;均 P<0.01)。 结论:99Tc m-DTPA眼眶SPECT/CT能相对准确地判断TAO患者眼眶炎性反应的状态,可作为评价TAO临床活动性的有益补充,从而更准确地指导临床治疗。 (中华眼科杂志,2021,57:830-836)
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编辑人员丨1周前
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多模态影像三维重建结合面神经追踪技术在听神经瘤切除术中的应用研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨多模态影像三维重建结合面神经追踪技术在听神经瘤切除术中的应用价值。方法:选择四川大学华西医院宜宾医院神经外科自2018年11月至2022年6月初次手术治疗的45例单发听神经瘤患者为研究对象,术前利用多模态影像三维重建结合面神经追踪技术,重建头皮、颅骨、脑组织、动静脉系统、肿瘤及面神经,根据肿瘤与周围结构的关系进行术前规划。通过术中显微镜下所见和神经电生理监测结果共同评价面神经追踪的准确性。术后2周按House-Brackmann(H-B)标准评估患者面神经功能分级。术后3个月全部患者行MRI增强扫描,结合术中所见,判断肿瘤的切除程度。结果:45例患者均成功追踪出面神经走行,经过术中显微镜下观察及神经电生理监测显示,走行相符42例,不相符3例。以术中神经电生理监测结果作为金标准,多模态影像三维重建面神经的准确率为93.3%。术前多模态影像三维重建结合面神经追踪与术中神经电生理监测结果的一致性较高(Kappa=0.903, P<0.001)。术中面神经解剖保留率为91.1%(41/45),术后2周面神经功能良好率为86.7%(39/45)。肿瘤全切除/近全切除率为88.9%(40/45)。所有患者在围手术期间均无死亡,无脑脊液漏、术区血肿、脑梗死发生。 结论:应用多模态影像三维重建结合面神经追踪技术辅助听神经瘤切除术,有助于更好地保护血管和神经,提高肿瘤全切除率和面神经功能保留率。
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编辑人员丨1周前
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动态血糖监测系统和扫描式血糖监测系统判断2型糖尿病患者黎明现象的一致性研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨基于动态血糖监测系统(CGMS)评价扫描式血糖监测系统判断2型糖尿病(T2DM)患者黎明现象的有效性。方法:采用便利抽样法,选取2019年6月—2020年6月于新乡市中心医院内分泌科住院的45例T2DM患者为研究对象。患者入院后先佩戴扫描式动态血糖监测系统,48 h后再佩戴CGMS行连续血糖监测,再过72 h后同时取下扫描式动态血糖监测系统和CGMS,核对同时间段的血糖分析报告,判断是否发生黎明现象。采用Kappa检验分析CGMS与扫描式血糖监测系统判断黎明现象的一致性,以CGMS判断结果为标准,绘制扫描式血糖监测系统判断黎明现象的ROC曲线,评定夜间血糖预测黎明现象及次日空腹血糖评估黎明现象的最佳切点值。结果:CGMS判断55.56%(25/45)的患者、扫描式血糖监测系统判断46.67%(21/45)的患者发生黎明现象,两者比较差异无统计学意义(χ 2=0.711, P>0.05)。CGMS和扫描式血糖监测系统判断黎明现象的一致性良好(Kappa=0.895,95% CI为1.130~4.883, P<0.01)。夜间血糖预测黎明现象的最佳切点值为8.31 mmol/L,次日空腹血糖评估黎明现象的最佳切点值为7.25 mmol/L,两者的 ROC曲线下面积分别为0.729、0.803。 结论:扫描式血糖监测系统可以准确地判断黎明现象,当夜间血糖值为8.31 mmol/L时提示可能会发生黎明现象,次日空腹血糖值为7.25 mmol/L时提示可能发生了黎明现象。
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编辑人员丨1周前
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个体化低辐射剂量胸部增强CT成像的模体与临床研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨自动预置技术(Auto-prescription)和全视野器官剂量调制(ODM full)技术相结合对胸部增强CT图像质量和辐射剂量的影响,探究个体化低辐射剂量胸部增强CT成像的可行性。 方法:模体研究:分别采用4种扫描模式(A组,120 kVp+ Smart-mA;B组,120 kVp + Smart-mA+ODM full;C组,Auto-prescription + Smart-mA;D组,Auto-prescription + Smart-mA + ODM full)对PH-75模体(TR-I和TR-J)进行扫描,每组均重建后置40 % ~ 80 % ASIR-V (间隔20%)图像,记为A 1-3 ~D 1-3,评估图像质量和辐射剂量,获取最佳成像模式。临床研究:收集大连医科大学附属第一医院2021年11月至2022年7月临床已确诊肺内病变(肿块或实性结节)患者35例,且3个月内需进行2次胸部CT增强,第一次增强CT参数同模体研究中A 1组,记为A 患者;第二次增强CT检查采用模体研究中D 2组参数,记为D 患者。比较2组图像信噪比、对比信噪比、主观评分及病变的影像学表现。 结果:模体研究:D组辐射剂量最低;对于2种尺寸模体,将A 1作为对照组进行两两比较时,噪声值(SD):B 1、C 1、D 2组图像SD与A 1差异无统计学意义,D 1组SD高于A 1,余各组SD低于A 1( F=10.77、122.50, P<0.05);对比噪声比(CNR):B 1组图像CNR与A 1差异无统计学意义,其余各组CNR均高于A 1( F=136.20、30.21, P<0.05);主观评分:A 2、C 2、D 2组图像主观评分与A 1差异无统计学意义;余各组均低于A 1( H=52.89、43.95, P<0.05)。临床研究:D 患者组kVp情况为80 kVp,22例;100 kVp,13例。 D患者组图像信噪比(SNR)和CNR均高于A 患者组( t=12.48、12.32, P<0.05)。两位观察者对图像质量的评分一致性较好( kappa=0.75, P<0.05)。两组图像的评分中位数均为(4,4)分( P>0.05)。 结论:在胸部CT增强成像中应用自动预置技术结合ODM full技术,能够在满足图像质量和诊断需求的前提下,实现个体化低剂量扫描。
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编辑人员丨1周前
