新辅助治疗是局部进展期乳腺癌的核心治疗策略,其疗效评估直接决定手术方案选择、预后分层及后续治疗方案。MRI新技术凭借多参数、多序列成像的优势,已从传统形态学评估发展为肿瘤微环境的无创量化,成为乳腺癌新辅助治疗疗效评估的重要工具。本文通过总结MRI新技术应用现状,剖析技术优势并提出未来研究思路,旨在推动MRI新技术在乳腺癌领域的深度应用,助力肿瘤精准诊疗体系完善。
目的 探讨治疗前及治疗后早期超快速动态增强MRI(DCE-MRI)预测乳腺癌新辅助化疗(NAC)疗效的价值。方法 前瞻性收集接受NAC的101例女性乳腺癌病人,平均年龄(49±8)岁。根据病理结果将病人分为病理完全缓解(pCR)组(26例)和非pCR组(75例)。所有病人均在治疗前及治疗后2个周期接受超快速DCE-MRI和扩散加权成像(DWI)检查。记录2组临床病理指标并测量2个时间点的超快速DCE-MRI参数及表观扩散系数(ADC)。采用卡方检验、t检验或Mann-Whitney U检验对2组病人间的临床病理特征和MRI参数的差异进行分析。采用多因素Logistic回归分析筛选pCR的独立预测因素并构建预测模型。采用受试者操作特征(ROC)曲线评估模型的预测效能并计算曲线下面积(AUC),Delong检验比较模型的预测效能。结果 2组间ER、PR、HER2、Ki67、淋巴结转移、临床分期差异均有统计学意义(均P<0.05)。病人治疗后2周期较治疗前的Ktrans、流入速率(WIS)、峰值增强强度(PEI)和60 s内曲线下初始面积(iAUC)值显著减低,达峰时间(TTP)显著增高(均P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示PR、治疗后PEI及治疗前后WIS变化率(ΔWIS)为pCR的独立预测因素,基于不同的预测因素构建了临床病理模型、超快速DCE-MRI模型、融合模型1(联合治疗后ADC值和PR)、融合模型2(联合PR、治疗后PEI和ΔWIS)。融合模型2的诊断效能(AUC=0.887)高于单纯临床病理模型(AUC=0.702,Z=5.398,P<0.001)和融合模型1(AUC=0.764,Z=2.561,P=0.011)。结论 超快速DCE-MRI联合临床病理特征能显著提高对乳腺癌NAC疗效的预测效能。
目的 探讨基于MRI生境成像分析腋窝淋巴结(ALN)异质性,并联合临床病理特征构建模型,以评估ALN阳性(ALN+)乳腺癌病人新辅助治疗(NAT)反应的价值。方法 回顾性收集369例经穿刺病理证实的ALN+女性乳腺癌病人。将病人按7∶3比例随机分为训练集(259例)和验证集(110例)。所有病人治疗前均行动态增强MRI(DCE-MRI)检查。基于稳定3D影像组学特征,通过高斯混合模型与贝叶斯信息准则确定最佳聚类数,实现生境成像并提取亚区域特征。分别构建基于支持向量机(SVM)算法的临床模型、生境影像组学模型、ALN异质性评分模型和后融合联合模型。采用受试者操作特征(ROC)曲线分析评估模型的预测效能,并以Delong检验比较不同模型的AUC值。通过决策曲线分析临床实用性。结果 以PR状态、HER2状态和Ki-67指数构建临床模型,通过4个亚区的17个非零影像组学特征构建生境影像组学模型,另外构建淋巴结异质性评分模型和联合模型。验证集中,临床模型、生境成像影像组学模型、淋巴结异质性评分模型和联合模型的AUC分别为0.79、0.60、0.69和0.85。Delong检验显示,联合模型AUC均高于各单一模型(均P<0.05)。决策曲线分析表明该联合模型在0.2~0.8的阈值范围内始终保持较高净获益,具有较好的临床适用性。结论 联合MRI生境影像组学特征、淋巴结异质性评分与临床病理特征的联合模型能够辅助评估NAT后淋巴结状态,可为个体化临床决策提供参考。
肿瘤乏氧微环境是影响乳腺癌新辅助治疗(NAT)疗效的关键因素,其异质性使治疗疗效复杂化。功能MRI(fMRI)可无创性量化乏氧状态辅助肿瘤乏氧评估和治疗,有助于避免无效化疗毒性、减轻不良反应症状,利于指导方案调整。就肿瘤乏氧机制和相关fMRI原理及fMRI乏氧评估、监测和辅助治疗在乳腺癌NAT中的应用予以综述。
新辅助治疗(NAT)是乳腺癌常用的治疗方案,MR扩散成像现已成为评估NAT疗效的重要影像学工具。扩散成像包括常规扩散加权成像(DWI)及多种衍生成像,如体素内不相干运动成像(IVIM)、扩散张量成像(DTI)、扩散峰度成像(DKI)等。MR扩散成像不仅能够反映组织微结构变化,还可以提供组织灌注及异质性等更丰富、更特异的定量信息,因而可用于乳腺癌NAT早期治疗反应预测、残余病灶评估、预后预测及腋窝淋巴结状态评估。现就MR扩散成像在乳腺癌NAT中的研究进展及临床应用作一综述。
乳腺癌的发生、发展和转移与肿瘤微环境密切相关。生境成像(HI)可以通过反映瘤内异质性(ITH)来刻画肿瘤微环境,在辅助评估乳腺癌分子特征、亚型鉴别、预测肿瘤治疗反应、评估转移风险与预测预后等方面具有重要价值。简述HI的原理与方法,就其在乳腺癌中的研究进展予以综述,并分析当前的挑战与未来方向,以期为乳腺癌的精准诊断和个体化治疗提供参考。
乳腺癌的精准诊断和治疗是提高病人生存率的关键。磁性纳米颗粒通过集合靶向多模态成像、诊疗一体化,获取详细的影像学信息,实现靶向、协同治疗,在提高疗效的同时降低系统性治疗的毒副作用,对乳腺癌的诊断和治疗具有良好的应用前景。就磁性纳米颗粒在乳腺癌多模态成像和治疗研究进展进行综述。
人工智能(AI)技术的快速发展,使得胎儿、婴幼儿及儿童脑MRI影像得以精细分割。近年来,对胎儿至儿童这一早期脑发育阶段的结构与功能MRI影像的AI分割方法不断发展,如机器学习、卷积神经网络、Transformer、通用大模型等,使得分割精度、效率、鲁棒性均取得了显著进步,且在临床应用中具有较大的潜力。现就胎儿、婴幼儿及儿童脑MRI的AI分割的研究进展进行综述。
胎儿与儿童期是大脑早期发育的关键阶段。多模态MRI技术的发展,为脑发育及神经发育障碍疾病的研究提供了重要手段。结构MRI可以揭示脑体积及皮质发育模式;扩散MRI可以描绘白质纤维及神经网络发育;血氧水平依赖(BOLD)功能MRI可以阐明功能网络的形成与异常;MRS可以反映脑代谢状态。就多模态MRI在胎儿及儿童脑发育中的研究进展,以及在注意力缺陷多动障碍、自闭症谱系障碍、图雷特综合征等神经发育障碍疾病早期诊断、疾病分型与共病机制研究中的应用进展作一综述。
侧脑室扩张(VM)是胎儿最常见的中枢神经系统异常,颅脑MRI已成为评估胎儿VM的重要手段。结构MRI可以定量评估孤立性VM(IVM)胎儿脑体积、局部脑区、脑沟脑回改变,而功能MRI可以反映脑微观结构的变化,提供IVM胎儿的大脑发育和白质纤维束的信息,进而为产前评估提供参照。现就MRI在IVM胎儿中枢神经系统评价中的研究进展作一综述。
目的 比较功能定量磁化率成像(fQSM)和血氧水平依赖(BOLD)成像在对指任务功能MRI(fMRI)中检测脑激活的能力。方法 前瞻性招募24例健康成人志愿者,采用3.0 T MRI设备同步采集对指运动任务的fMRI幅度及相位图。采用一般线性模型(GLM)和独立成分分析(ICA)成像提取任务诱发的BOLD以及fQSM脑激活图。采用相关分析探讨BOLD和fQSM脑激活成分时间序列的相似性,采用配对t检验或置换检验比较BOLD和fQSM脑激活成分动态范围和分数低频振幅的差别。结果 GLM显示BOLD激活脑区主要位于双侧中央前后回和小脑运动区,而fQSM未检测到激活的脑区(体素水平P<0.001,团块水平FWEc校正P<0.05)。即使降低阈值,fQSM检测到的激活也远少于BOLD,且两者在小脑运动区的时间序列呈显著负相关。头动和空间平滑对BOLD及fQSM激活强度的影响不显著。固定成分数(90)的ICA显示,BOLD能敏感检测到与对指任务时序密切关联的脑激活独立成分,而fQSM未能检测到与任务相关的脑激活,BOLD和fQSM各激活成分时间序列相关性较弱,且BOLD激活成分时间序列的动态范围和分数低频振幅显著高于fQSM(P<0.05,Bonferroni校正)。此外,自动成分数选择的ICA识别到3个与运动显著关联的fQSM脑激活成分,包括感觉运动、内侧前额叶和小脑运动网络,且后者与BOLD感觉运动网络存在显著负相关。结论 fQSM技术在手指运动相关脑激活方面的检测能力低于BOLD技术,使用自动成分数选择的ICA有助于提高fQSM脑激活检测能力。
目的 比较真实心电门控技术与虚拟心电门控技术在冠状动脉CT血管成像(CCTA)中的临床应用价值。方法 前瞻性纳入拟诊冠状动脉疾病并行CCTA检查的受检者108例。因2种门控模式切换需额外时间,按检查日期交替分配至真实心电门控组(54例)和虚拟心电门控组(54例)。采用联影uCT 960+宽体探测器CT完成扫描。记录检查时间和辐射剂量。结合美国心脏协会18节段法行5分制主观影像质量评分,测量冠状动脉CT值、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。对于CCTA检查后30 d内接受有创冠状动脉造影(ICA)的受检者,以ICA为金标准评估诊断符合率,并按扫描方式进行亚组分析。采用t检验或Mann-Whitney U检验比较计量资料,卡方检验比较计数资料,受试者操作特征(ROC)曲线分析评价诊断效能。结果 虚拟心电门控组左回旋支远段CT值、SNR和CNR及右冠状动脉后降支主观评分均优于真实组(均P<0.05),2组间其余影像质量参数的差异无统计学意义(均P>0.05)。虚拟心电门控组较真实组有效剂量增加20.5%[3.99(3.77,4.28) mSv和3.31(2.91,3.75) mSv,P<0.001],总检查时间缩短24.7%[(3.62±0.34) min和(4.81±0.54) min,P<0.05]、摆位时间缩短61%[(0.76±0.19) min和(1.95±0.36) min,P<0.05],但影像重建时间延长14.6%[(48.06±7.18) s和(41.93±8.90) s,P<0.05]。在ICA验证亚组中,真实心电门控组与虚拟心电门控组诊断符合率分别为79.17%与92.86%,诊断效能差异无统计学意义(AUC:0.792和0.854,P>0.05)。结论 虚拟心电门控CCTA在保持影像质量与诊断效能的同时显著提升检查效率,辐射剂量略有增加,推荐时效敏感场景应用并遵循剂量优化原则。
目的 探讨乳腺X线影像组学列线图模型在预测乳腺癌人表皮生长因子受体2(HER-2)表达状态中的应用价值。方法 回顾性收集2家医院行乳腺X线检查且经手术病理证实的女性乳腺癌病人288例。将一家医院的病人(215例)按照7∶3比例随机分为训练集(150例)和验证集(65例),另一家医院同期收集的病人(73例)作为外部测试集。根据术后病理结果将全部病人分为3组,即HER-2阳性型组(106例)、低表达型组(128例)和零表达型组(54例)。基于乳腺X线影像对影像组学特征进行降维筛选,建立影像组学评分(Radscore)。分析3组实验室结果,影像T分期,癌灶的最大径、形态、边缘、密度等,筛选出差异有统计学意义的临床及乳腺X线影像指标。采用多因素Logistic回归筛选HER-2不同表达状态的独立预测因素,构建临床特征模型和乳腺X线特征模型,并联合Radscore构建列线图模型。采用受试者操作特征(ROC)曲线评估模型的预测效能。采用Delong检验比较各模型AUC的差异。采用决策曲线评价各模型的临床应用价值。结果 预测HER-2阳性型共筛选出8个最优影像组学特征,用于建立Radscore 1。预测HER-2低表达型共筛选出6个最优影像组学特征,用于建立Radscore 2。癌灶的形态、CA153是HER-2阳性型的独立预测因子,并联合Radscore 1构建列线图模型1。癌灶最大径是HER-2低表达型的独立预测因子,并联合Radscore 2构建列线图模型2。列线图模型1预测HER-2阳性型的AUC值在验证集及外部测试集均最高(Delong检验均 P<0.001)。列线图模型2预测HER-2低表达型的AUC值、敏感度与特异度在验证集和外部测试集中均高于X线特征模型2(Delong检验均 P<0.001)。决策曲线分析显示列线图模型1和列线图模型2均具有更高的净获益。结论 列线图模型可以有效预测乳腺癌HER-2表达状态,对于临床选择HER-2靶向治疗策略具有重要的临床价值。
胰腺癌(PC)是消化系统中恶性程度最高的肿瘤之一,MRI影像组学可通过量化分析肿瘤异质性特征,为PC的精准诊疗提供了新视角。基于机器学习的MRI影像组学已用于PC的鉴别诊断、病理分化、淋巴结转移监测、预后预测、免疫微环境评估、分子生物表达及基因突变预测等方面,能够辅助临床制定个性化治疗策略。就基于机器学习的MRI影像组学在PC诊疗中的进展进行综述。
胰腺癌是一种恶性程度极高的消化系统肿瘤。影像组学可以实现对胰腺癌肿瘤异质性的无创、全面量化分析,提升病变预测的精度及诊断准确性;而深度学习通过自动学习影像中的深层特征,进一步增强影像在诊断与预测方面的效能。就影像组学和深度学习技术在胰腺癌早期筛查及诊断、术前分期及转移评估、鉴别诊断、疗效评估、复发与预后评估等方面的研究进展进行综述。
金属植入物已被广泛应用于多种手术中。这些金属植入物在CT检查中会产生伪影,从而影响对周围组织(肌肉、骨骼等)的评估。临床实践中常通过不同影像重建及后处理方法来减少金属伪影对病变评估的影响。近年来,光子计数CT(PCCT)因具有高空间分辨力、多能量仓等技术特点,在去金属伪影方面具有明显优势。简述PCCT的原理及优势,介绍目前的主要去金属伪影技术,并就其在骨肌系统、心脑血管系统、头颈和神经系统等方面的临床应用进展作一综述。
目的 可疑炎症性肠病(IBD)病人行CT小肠成像(CTE)和结肠镜时采用不同检查顺序,探究检查顺序对碘对比剂不良反应发生率的影响。方法 前瞻性收集疑诊IBD病人485例。采用随机数字表法将病人分为2组,A组(265例)先行结肠镜再行CTE检查,B组(220例)先行CTE再行结肠镜检查。采用卡方检验比较2组病人碘对比剂相关不良反应的发生率。结果 A组有39例(14.7%)发生碘对比剂相关不良反应,其中34例(12.8%)发生轻度不良反应,5例(1.9%)为中度不良反应。B组2例(0.9%)仅发生轻度不良反应。A组总不良反应发生率高于B组(χ2=36.82,P<0.001)。结论 对于疑诊IBD病人,结肠镜检查前先行CTE检查可显著降低碘对比剂相关不良反应。
目的 探讨儿童面颊部神经胶质异位的影像特征。方法 回顾性分析经病理确诊的2例面颊部神经胶质异位患儿的临床特征及术前影像资料并进行文献复习。结果 患儿两侧面颊部均不对称,病变位于皮下脂肪层内,呈分叶状实性或囊实性肿块,边界清楚。CT上呈软组织密度,稍低于脑灰质,密度尚均匀;MRI上T1WI呈等或稍低信号,T2WI呈稍高信号或等高混杂信号;1例轻度不均匀强化,1例边缘强化。结论 儿童面颊部神经胶质异位早期即可发现面颊部不对称,表现为边界清晰的实性或囊实性肿块,密度及信号与脑灰质相仿,同时伴患侧面颊部脂肪层发育异常。