光子计数探测器CT(PCD-CT)相比传统CT具有更高的空间分辨力、更低的辐射剂量、更少的碘对比剂使用量以及更好的影像质量,已逐渐用于临床。PCD-CT在全身各系统的应用中均具有优势,在冠状动脉狭窄、斑块成分、支架等细节显示方面尤为突出。通过总结国外文献和当前国内PCD-CT的应用探索,对PCD-CT在我国临床研究和应用中的前景进行展望。
冠状动脉CT血管成像(CCTA)是目前临床指南推荐的稳定性胸痛病人的一线检查方法,而最近投入临床应用的具有超高分辨力的光子计数CT(PCD-CT)相比传统CT有更高的空间分辨力、更低的电离辐射等优势,在冠状动脉疾病(CAD)的评估中已呈现很好的应用前景。就PCD-CT的技术特点及在CCTA的临床应用和进展进行评述。
目的 旨在探讨光子计数探测器(PCD)-CT在不同扫描方案下进行脂肪定量的准确性及辐射剂量水平。 方法 构建11个不同脂肪浓度的体模[真实脂肪分数(FF)为0%、2.5%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%和100%]。采用3种扫描模式(横断面扫描、常规螺旋扫描和大螺距螺旋扫描)、4种管电压[90、120、140和锡过滤(Sn)100 kV]和3种水平的影像质量(IQ,20、40和80)的参数组合方式完成36种扫描方案的PCD-CT扫描。记录每种扫描方案重建影像的CT剂量指数(CTDIvol)。以120 kV-IQ80的常规螺旋扫描方案作为参考,将所有方案扫描获得的CT值通过线性回归方程转换为FF值。采用组内相关系数(ICC)和Bland-Altman分析进行准确性和一致性评估,使用单向重复测量方差分析对PCD-CT衍生的FF进行比较分析。 结果 PCD-CT在所有扫描方案下获得的FF的一致性和准确性结果优异[ICC>0.9(范围:0.929~0.998,P<0.017)]。通过PCD-CT获得的FF与真实FF值之间的均方根误差(RMSE)范围为1.0%~5.0%,其中120 kV-IQ20大螺距扫描的RMSE值最低(1.0%)。120 kV-IQ20和120 kV-IQ80常规螺旋扫描偏倚值最低(平均值分别为1.19%和1.23%)。36种扫描方案的辐射剂量范围为0.09~1.45 mGy。 结论 PCD-CT在多种扫描方案下进行脂肪定量均具有较高的准确性。此外,PCD-CT具有在超低辐射剂量下进行准确脂肪定量的潜力。
目的 探讨不同管电压对超高分辨光子计数探测器CT(PCD-CT)评估冠状动脉支架的影响。方法 选取6枚直径约3 mm的不同材质的冠状动脉支架,置入人造模拟冠状动脉血管内,分别采用140 kV和120 kV管电压以相对于扫描设备z轴0°和90°方向对支架行超高分辨PCD-CT扫描。通过不同的扫描和重建参数组合完成144组影像数据的采集。对全部影像进行主观评分及客观影像质量评价。客观影像评价包括支架腔内衰减增加比率(SAIR)、支架的边缘上升距离(ERD)和支架内径。采用Cohen’s Kappa检验评估影像质量主观评分的观察者间一致性。采用配对t检验或Wilcoxon检验比较2种管电压下0°和90°方向支架的影像质量指标。采用多因素广义线性混合效应模型分析高管电压(140 kV)对冠状动脉支架影像定性定量评估的影响。 结果 对于0°方向支架,120 kV和140 kV管电压下扫描获得的冠状动脉支架影像的影像质量主观评分、SAIR值、ERD值及支架内径差异均无统计学意义(均P>0.05)。对于90°方向支架,140 kV相比120 kV管电压下的支架影像具有更高的SAIR值、更低的ERD值及更大的支架内径(均P<0.05)。对于0°和90°方向支架,140 kV均可增加SAIR值(均P<0.05);而对于90°方向支架,140 kV还能提高支架内直径测量值,减小ERD值(均P<0.05)。 结论 140 kV相较120 kV管电压可降低超高分辨PCD-CT上的冠状动脉支架硬化线束伪影。当冠状动脉支架相对于z轴的角度增加,高管电压可进一步增加支架锐利度及支架内径。但高管电压可增加辐射剂量,临床应用中仍需综合评估。
目的 评估光子计数探测器CT(PCD-CT)胸部低剂量CT(LD-CT)对冠状动脉钙化的检测、定量和危险分层的可行性。 方法 回顾性收集采用PCD-CT同时行心电门控CT(ECG-CT)和LD-CT扫描的冠状动脉钙化病人63例(共189支血管),其中高心率组(心率>75次/min)29例、低心率组(心率≤75次/min)34例。ECG-CT采用前瞻性心电门控120 kVp扫描,LD-CT采用非心电门控大螺距联合锡滤过100 kVp(Sn100 kVp)扫描。冠状动脉钙化定量采用Agatston 评分(AS)。以ECG-CT为参考标准,基于病人和血管水平、心率亚组计算LD-CT检测冠状动脉钙化的敏感度、特异度和准确度;并采用Spearman相关系数(r)和Bland-Altman方法(偏倚:95%一致性下限/上限值)分析LD-CT和ECG-CT评估AS的相关性和一致性。采用加权Kappa方法分析冠状动脉钙化风险分层的一致性。采用配对t检验比较LD-CT和ECG-CT 的有效辐射剂量。 结果 ECG-CT在63例病人和130支血管中检测出冠状动脉钙化。以病人为单位,LD-CT对冠状动脉钙化检测准确度100%,LD-CT和ECG-CT获得的AS评分相关性极强(r=0.95~0.99,均P<0.05),一致性较好(-9.7:-125/105.7);以血管为单位,前降支(LAD)的AS偏倚(0.1:-102.8/102.9)小于左回旋支(LCX)(-11.5:-86.9/63.9)和右冠状动脉(RCA)(-8.1:-81.2/65.1);低心率组的AS偏倚(-3.3: -73.4/66.5)小于高心率组(-18.3:-175.3/138.6)。LD-CT和ECG-CT基于AS的危险分层一致性强(kappa=0.963)。LD-CT的有效辐射剂量(0.48±0.9 mSv)比ECG-CT(0.77±0.16 mSv)降低了37%(P<0.001)。 结论 基于PCD-CT胸部LD-CT扫描不仅对冠状动脉钙化检测、定量和风险分层具有较好的准确性,而且可以降低有效辐射剂量。
目的 基于光子计数探测器CT(PCD-CT)纯净钙化(PureCalcium)虚拟非碘算法在不同的层厚、keV和量子迭代重建(QIR)参数下测得冠状动脉钙化积分(CACS),评估其定量的准确性并探讨最优的重建参数。 方法 前瞻性纳入行PCD-CT CCTA检查的病人64例。以常规真实平扫(TNC)影像获得的CACSTNC为参考标准,采用不同参数[层厚(3 mm、1.5 mm),keV(55~75)和QIR(1、4)]重建得到PureCalcium影像并计算CACSPureCalcium。使用Wilcoxon符号秩检验比较CACSPureCalcium与CACSTNC,采用Spearman相关系数、组内相关系数(ICC)和Bland-Altman检验对CACSPureCalcium与CACSTNC进行相关性分析和一致性检验。 结果 采用层厚3 mm,55/60/65 keV+QIR 1/4、70 keV+QIR 1以及采用层厚1.5 mm,55 keV+QIR 1/4和60 keV+QIR 1获得的CACSPureCalcium与CACSTNC相比,差异均无统计学意义(均P>0.05)。以不同的层厚、keV和QIR强度获得的CACSPureCalcium与CACSTNC均呈正相关(r:0.94~0.98,均P<0.05)。采用层厚1.5 mm+55 keV+QIR 1得出的CACSPureCalcium和CACSTNC的偏倚最小(偏倚:4.28,95%一致性上限/下限:167.29/-158.72)。 结论 不同的层厚、keV、QIR对CACS的结果均有显著影响,层厚1.5 mm+55 keV+QIR 1参数重建下的CACSPureCalcium更接近CACSTNC。
目的 比较钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)增强MRI肝胆期影像组学模型与超声弹性成像(UE)评估非显著肝纤维化的能力,联合影像组学特征等多参数构建联合模型后观察评估能力是否进一步提升。 方法 回顾性纳入来自2家医院同时行Gd-EOB-DTPA增强MRI和超声弹性成像检查的慢性肝病病人201例,根据病理结果中肝纤维化程度将病人分为非显著组和显著组。按医院来源将病人分为训练集152例(非显著组38例和显著组114例)和测试集49例(非显著组11例和显著组38例)。选取2组间差异有统计学意义的临床指标进行logistic回归分析,纳入临床独立诊断因素建立临床模型。通过UE获取肝脏硬度测量(LSM)值。选择MRI肝胆期影像,提取全肝影像组学特征,采用10折交叉验证的最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归算法筛选特征并计算影像组学评分,同时建立影像组学模型。构建临床-超声联合模型及临床-超声-影像组学联合列线图模型。采用受试者操作特征(ROC)曲线先后分析多个模型及参数的效能,并采用 DeLong 检验比较效能的差异。采用校准曲线评估预测效果和实际病理分级结果的一致性。采用决策曲线分析(DCA)评估各模型的临床价值。 结果 训练集和测试集中,影像组学模型与LSM、临床模型在对非显著肝纤维化的诊断效能相近,差异无统计学意义(均P>0.05)。临床-超声联合模型的诊断效能高于单独的临床模型和LSM(均P<0.05);临床-超声-影像组学联合列线图模型诊断非显著肝纤维化的效能优于其他模型和LSM值(均P<0.05)。校准曲线评估显示临床-超声-影像组学联合列线图模型预测效果与实际结果一致性良好,且DCA显示联合列线图模型在10%~92%阈值概率内的净获益率最高。 结论 基于Gd-EOB-DTPA增强MRI肝胆期影像的影像组学模型与UE的LSM值对非显著肝纤维化的诊断效能相似,联合多参数构建联合模型后可明显提高诊断效能。
目的 基于多房样肝囊肿及肝黏液性囊性肿瘤(MCN)的CT及MRI特征建立Logistic回归模型,并分析其对两者鉴别诊断的价值。 方法 回顾性分析65例多房样肝囊性病变的CT及MRI资料,其中男13例、女52例。根据手术病理结果将其分为肝囊肿病变(39例)与肝MCN病变(26例)。采用卡方检验比较2组影像特征,对组间差异有统计学意义的CT及MRI征象进行多因素分析,建立二元Logistic回归模型。采用受试者操作特征(ROC)曲线评估模型预测效能,并计算其曲线下面积(AUC)、敏感度、特异度及准确度。 结果 肝囊肿及肝MCN间的囊性病变数量、囊壁及分隔外观、囊壁或分隔结节样凸起、实性部分厚度>10 mm、分隔类型、分隔位置、分隔与囊壁的关系,其差异均具有统计学意义(均P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,分隔类型、分隔与囊壁的关系是肝囊肿及肝MCN的独立预测因素(P<0.05),采用这2个因素构建二元Logistic回归模型,该回归模型的诊断效能(AUC=0.871)比单独使用分隔类型、分隔与囊壁的关系的要高(AUC分别为0.699、0.795)。 结论 基于分隔类型、分隔与囊壁的关系联合构建的Logistic回归模型能够较好地鉴别多房样肝囊肿及肝MCN,有助于提高肝囊肿及肝MCN术前影像诊断水平。
钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)增强MRI能提供具有肝细胞特异性的肝胆期影像,增加了对肝细胞癌诊断的敏感度。影像组学通过高通量提取肿瘤微观定量特征,在肝细胞癌的诊疗各方面呈现良好的应用前景。就基于Gd-EOB-DTPA增强MRI的影像组学研究在肝细胞癌诊断、肿瘤增殖、侵袭性等生物学行为及肿瘤预后预测中的应用及其进展进行综述。
肝纤维化为细胞外基质成分在肝脏中过量沉积,可导致肝脏结构和功能受损。诊断肝纤维化的金标准是有创的肝活检。MRI作为一种无创性技术在评估肝纤维化中发挥重要作用。MR弹性成像(MRE)、扩散加权成像(DWI)和基于扩散的高级模型、钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)增强成像、定量 T1 技术、定量磁化率成像(QSM)等MRI技术和基于MRI的人工智能等不断应用于无创评估肝纤维化。就多种MRI技术和基于MRI的人工智能对肝纤维化无创评估的研究进展进行综述。
MRI作为评估肝硬化多器官损害的手段,不仅可以准确识别组织微观结构异常,还能有效检测器官功能,其结合临床及实验室指标可监测疾病的进展过程及治疗疗效,从而为临床制定诊疗策略提供依据。通过总结MRI在肝硬化多器官损伤诊疗过程中的应用现状,探讨常规及功能MRI在肝性脑病、肝硬化肾损伤及肝心综合征的疾病监测、治疗效果评价及远期预后预测中的应用进展及价值,进而明确未来发展方向。
目的 构建一种基于乳腺X线摄影的乳腺良恶性病变深度学习模型并评估其诊断效能。 方法 回顾性收集行乳腺X线摄影检查且经超声引导下穿刺活检或术后获得病理结果的乳腺肿瘤女性病人210例,平均年龄(53.3±11.2)岁。根据病理结果将病人分为良性组82例,恶性组128例。按照2∶1比例随机将病人分为训练集140例(良性53例,恶性87例)和验证集70例(良性29例,恶性41例)。以残差网络(ResNet)深度神经网络框架为基础,基于训练集数据构建鉴别乳腺肿块良恶性的诊断模型,并使用验证集数据评估该诊断模型的诊断效能。由高、中、低年资3名放射诊断医师分别对验证集肿块良恶性进行主观评价。良恶性组间以及训练集和验证集间病人基本临床资料比较采用t检验、Mann-Whitney U检验。采用加权Kappa方法分析不同年资放射医师和深度学习模型间的一致性。采用多阅片者-多病例(MRMC)的受试者操作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评估深度学习模型和不同年资放射医师的诊断效能,并采用DeLong 检验比较各分析对象之间的诊断效能。 结果 训练集和验证集中,恶性组的病人年龄和病灶直径均大于良性组(均P<0.05)。深度学习模型与低、中、高年资医师对良恶性肿瘤分类的一致性中等或较好(κ值分别为0.546、0.656、0.788)。在训练集或验证集中,深度学习模型与高年资医师对乳腺良恶性病变诊断的AUC值差异无统计学意义(均P>0.05),而高于中、低年资放射医师(均P<0.05)。 结论 基于神经网络的深度学习模型在乳腺X线摄影良恶性病变鉴别诊断中的诊断效能较高,相当于高年资放射医师水平,可为临床医生决策提供参考依据。
目的 评估放射科医师使用基于HRCT的间质性肺病报告和数据系统(ILD-RADS)结构式报告的一致性,并分析风湿免疫科医生对结构式报告的评价。 方法 回顾性纳入60例经临床确诊为间质性肺病(ILD)病人的胸部高分辨CT(HRCT)影像及临床资料。参照文献和指南构建ILD结构式报告模板,分析HRCT影像征象(肺纤维化征象、肺实质改变征象、其他征象),明确病人是否为ILD并进行ILD-RADS分级,分为 0级(不完整评估)、1级[典型普通型间质性肺炎 (UIP)]、2级(可能UIP)、3级(不确定UIP)和4级(非UIP)。由2名阅片者独立撰写结构式报告,另从报告工作站直接导出既往的传统叙述性报告。由3名风湿免疫科医师采用Likert量表对2种报告描述的完整性和清晰度进行评分。采用Kappa检验分析观察者间ILD结构式报告结果的一致性,采用秩和检验比较2种报告评分的差异。 结果 2名阅片者对结构式报告评估的结果显示,ILD-RADS分级的评估均具有高度一致性(1-4级的κ值分别为0.812、0.839、0.856和0.861,总体κ值为0.878;均κ>0.80),对所有HRCT影像征象的评估有较高到高的一致性(均κ>0.60)。3名医师分别评估了2种报告的完整性和清晰度,对ILD结构式报告的评分均为10分。每名医师对结构式报告的完整性和清晰度评分均高于传统叙述式报告(均P<0.05)。 结论 基于ILD-RADS构建的结构式报告可描述清晰、完整的影像征象,且不同医师间评估的一致性较高,对ILD的评估有较高实用性。
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,具有多种亚型及治疗方案,需早期诊断及分型。双能CT(DECT)通过使用2种不同能量水平的X射线实现物质的精确区分,经后处理生成的碘密度图可清晰显示乳腺癌病灶及内部导管扩张范围,同时生成多参数有助于乳腺癌的分子分型,以及转移、预后及疗效预测。就 DECT 在乳腺癌的应用现状及研究进展进行综述。
原发性醛固酮增多症(PA)的准确诊断和分类,对于临床上治疗方法的选择及预后具有重要意义。目前,CT、MRI、超声、分子成像以及影像组学已用于PA的诊断和鉴别诊断。简要介绍PA的病理基础及临床诊断方法,并就多种影像技术在PA中的应用研究及进展进行综述。
免疫组化标志物对肝细胞癌(HCC)病人的预后分析和个性化治疗有重要的指导意义。目前免疫组化主要依靠手术病理或组织活检等有创方法,而影像组学具有广泛表征空间异质性的潜力,可以于术前无创预测与HCC相关的免疫组化标志物。就影像组学预测HCC Ki-67等免疫组化标志物的研究进展予以综述,并就其在该研究领域的应用前景进行展望。
骨骼肌是骨骼-肌肉系统的重要组成部分,其解剖结构存在差异,病理生理状态的改变对于运动及骨骼肌疾病的治疗、预后都具有重要意义。概述骨骼肌形态学和组织学MRI定量参数(如骨骼肌横截面积、脂肪含量、炎性水肿状态、肌纤维结构类型)的评估方法及其临床应用,以及骨骼肌健康或疾病状态与MRI定量参数的相关性。就多模态MRI定量评估骨骼肌结构及功能的研究进展予以综述,并对其临床应用前景进行展望。
影像组学是从医学影像中提取定量信息并对其进行表征和分析的技术,能够为临床疾病的诊疗提供补充性信息。特征选择在影像组学中发挥关键作用,能提高机器学习模型的精度和预测效果。现就影像组学中的特征选择方法分类、优缺点与应用,以及影响特征选择精度和稳定性的因素进行综述。
目的 评估结核性中耳炎(TOM)的HRCT特征。 方法 回顾性收集经病理证实的TOM病人22例(24耳),其中男8例(36.4%),女14例(63.6%)。分析其临床资料以及HRCT上颞骨气化程度、软组织分布及骨质特点。 结果 24耳中,以气化型多见(21耳,87.5%)。中耳软组织表现以完全充满气房(19耳,82.6%)、鼓室(21耳,87.5%)、乳突窦(23耳,95.8%)多见;多数堵塞咽鼓管鼓室口(22耳,91.7%),并可见突入或延伸至外耳道(21耳,87.5%)。蜂房间隔增厚(20耳,86.9%)或模糊多见(17耳,73.9%);骨质破坏也不少见(11耳,45.8%),表现为蜂房间隔中断(7耳,30.4%)、乳突骨皮质破坏(2耳,8.3%)、听骨链破坏(3耳,12.5%)、盾板破坏(2耳,8.3%)、外耳道壁破坏(1耳,4.2%)以及死骨形成(1耳,4.2%)。 结论 TOM病人颞骨气化程度好,中耳软组织分布广且易累及咽鼓管和外耳道,蜂房间隔增厚模糊,部分可见骨质破坏。
目的 探讨肝内胆管腺纤维瘤(BAF)的CT和MRI特征,以提高对该肿瘤的认识。 方法 回顾性分析1例经病理证实为BAF的CT和MRI表现并复习相关文献。 结果 CT平扫可见肝右叶一团片状低密度影,边界欠清,其内可见斑点状钙化灶;增强扫描病灶边缘及内部分隔呈渐进性明显强化,部分呈类血管样强化,囊性成分未见强化。MRI可见肝右叶一团片状异常信号影,边界欠清,病灶内可见多发分隔、呈蜂窝状改变,T1WI呈稍低/低信号,T2WI呈稍高/高信号,扩散加权成像(DWI)呈稍高信号,表观扩散系数(ADC)值增高;增强扫描病灶边缘及分隔呈渐进性强化,肝胆期局部高信号。 结论 BAF罕见,其影像表现具有一定的特征并可评估良恶性,确诊需病理及免疫组化检查。