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基于fMRI评估经筋循行路径对功能脑网络拓扑结构重塑效果的影响
张耿标;吴京铧;郑鸿毅;李伟佳;陈奕安;王瑾;郑文斌;目的:使用静息态BOLD-fMRI结合图论方法,分析健康志愿者接受不同类型经筋治疗前后功能脑网络的拓扑结构,以揭示经筋循行路径对其神经网络调控作用的影响机制。方法:纳入33例健康志愿者,随机分为三阳组18例和三阴组15例,在治疗前后采集简单反应时间测试、舒尔特方格测试、颅脑MRI 3D-T1WI及BOLD数据。使用GRETNA软件构建功能脑网络,计算拓扑参数,行治疗前后组内及组间比较。结果:治疗后三阳组的反应力和注意力均显著提高,全局效率、局部效率和聚类系数均降低,特征路径长度提高(均P<0.05);而三阴组的标准化特征路径长度降低(P<0.05)。三阳组在多个认知相关网络脑区的节点局部效率和节点聚类系数减低(均P<0.05),83.3%(15/18)的脑区位于右侧大脑半球。相关性分析显示,舒尔特方格时间(SGT)与聚类系数呈正相关(r=0.338,P=0.005)。结论:以三阳经筋为靶点的经筋治疗能优化功能脑网络的排布,强化受试者的反应力和注意力,在网络运行模式优化和反应力/注意力强化上较三阴经筋治疗更明显。静息态fMRI结合图论方法可为早期定量观察经筋治疗对神经系统疾病的疗效提供思路和方法。
基于多模态MRI探究血管性认知障碍的脑结构与功能影像学特征
胡启洋;刘欣仪;周义杰;王树青;蒋文贤;唐文成;廖美容;目的:采用基于体素的形态学测量与fMRI等多模态方法,探讨血管性认知障碍(VCI)的脑影像学特征。方法:选择110例VCI患者,根据蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分,分为有认知功能障碍56例(观察组)和无认知功能障碍54例(对照组)。比较2组颅脑总体积(TIV)、灰质体积(GMV)及比率低频振幅(fALFF)值的差异;分析观察组差异脑区上述指标与MoCA评分的相关性。结果:2组年龄、性别、受教育程度差异均无统计学意义(均P>0.05)。观察组TIV为(1 339.87±135.24)cm3,对照组为(1 341.57±134.02)cm3,2组差异无统计学意义(P>0.05)。观察组GMV为(518.62±48.85)cm3,对照组为(536.84±62.53)cm3,2组差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比,观察组双侧内侧额上回、双侧额上回及右侧前扣带回灰质GMV减小;双侧距状回、双侧枕上回、左侧枕中回、左侧楔叶fALFF值增高。结论:多模态MRI揭示了VCI患者的结构与功能影像学特征,包括额叶GMV的下降与枕叶灰质的自发活性异常,有助于进一步探索VCI的脑影像学标志物及可量化的诊断指标。
瘤周水肿DTI参数对高级别胶质瘤IDH突变状态的诊断价值
伍早俊;熊正秀;徐彩娇;胡国强;陈来伟;目的:评估DTI参数对高级别胶质瘤(HGG)的异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变状态的诊断效能。方法:在公开影像数据库中的胶质瘤数据集中筛选177例HGG患者的MRI图像及临床信息。177例中IDH突变型22例(突变组),IDH野生型155例(野生组),分析瘤体、近侧及远侧水肿区域各向异性分数(FA)、平均扩散率(MD)、轴向扩散率(AD)和径向扩散率(RD)对IDH突变的诊断效能。再对诊断效能较好的参数行联合诊断试验,以确定最佳的诊断参数组合。结果:ROC曲线显示,AUC及约登指数最高的参数分别为FA水肿近侧、体积比强化/水肿、RD水肿近侧、RD水肿远侧、MD水肿远侧,其敏感度分别为0.750、0.909、0.800、0.900、0.850,特异度分别为0.779、0.571、0.634、0.572、0.579。5个参数联合诊断的AUC为0.866,敏感度为0.800,特异度为0.826,约登指数为0.626。串联试验提示,RD水肿远侧与体积比强化/水肿联合诊断效能最高,净敏感度、净特异度及约登指数分别为0.818、0.816及0.634。结论:DTI参数能鉴别HGG的IDH是否存在突变,串联试验可进一步提高诊断效能。
术前MRI影像组学预测模型在非增强成人弥漫性胶质瘤分级诊断中的应用
刘彦宏;梁瑜晗;陈泽龙;王明霄;孙嘉翊;张雪梦;刘嘉霖;王玉林;目的:探讨基于术前MRI图像的影像组学预测模型在非增强成人弥漫性胶质瘤分级诊断中的价值。方法:回顾性分析153例(160个病灶)成人弥漫性胶质瘤患者的临床和影像资料,术前T1WI增强扫描图像均显示为非增强胶质瘤。160个病灶分为低级别组103个和高级别组57个,并按8∶2的比例随机分为训练集128个和验证集32个。将术前T2WI和ADC图像配准至相应的T1WI增强扫描图像上,并在T2WI图上勾画ROI。使用Python提取每个序列图像(T2WI、T1WI增强扫描、ADC)的1 132个影像组学特征(形状、一阶直方图、二阶纹理及小波特征),筛选出ICC≥0.85的特征,并采用弹性网络回归算法结合递归特征消除算法确定最优特征子集。基于筛选后的特征,采用6种机器学习分类器[逻辑回归、支持向量机(径向基函数核、线性核)、K-最近邻(KNN)、决策树、朴素贝叶斯]构建模型。采用AUC、准确率、敏感度、特异度和F1分数评估模型的预测效能。结果:基于影像组学的模型均能不同程度预测高级别胶质瘤。多参数序列(T2WI+T1WI增强扫描+ADC)结合KNN分类器的模型在训练集和验证集中的AUC分别为0.892和0.805,准确率分别为0.805和0.719,敏感度分别为0.915和0.800,特异度分别为0.753和0.727,F1分数分别为0.782和0.506。结论:基于术前MRI图像的影像组学模型可无创、准确预测非增强成人弥漫性胶质瘤的分级,为临床决策和患者管理提供重要支持。
多模态MRI影像组学对脑胶质瘤术后复发与治疗后反应的鉴别诊断
石礼廷;王艳芹;李传亭;目的:探讨MRI多模态影像组学模型对胶质瘤复发与治疗后反应的鉴别诊断价值。方法:回顾性收集脑胶质瘤患者110例,均行3.0 T MRI扫描(T1 FLAIR、T2WI、T2 FLAIR、DWI、T1WI-CE、DCE),治疗后MRI图像均可见异常强化区。根据病理诊断和/或多次临床及影像随访检查,将110例分为复发组(77例)及治疗后反应组(33组);以7∶3的比例随机分成训练集和测试集。将图像导入3D Slicer开源软件,手动勾画病灶并重建VOI,从中提取影像组学特征。采用t检验、MUSE选择器和最小绝对收缩与选择算子(LASSO)算法进行特征筛选。采用随机森林(RF)算法构建诊断模型,绘制ROC曲线评估模型的诊断效能。结果:特征筛选后T2WI、ADC、T1WI-CE、容积转运常数(Ktrans)、血管外细胞外间隙容积分数(Ve)、相对强化率曲线下面积(iAUC)、DCE-MRI+T1WI-CE模型分别得到7、5、3、7、5、10、5个最优特征,各模型在测试集中AUC分别为0.716、0.759、0.836、0.741、0.836、0.897、0.922。结论:MRI多参数联合模型鉴别胶质瘤复发、治疗后反应诊断效能良好,对比单序列模型,联合模型有较高的准确率、特异度和敏感度。
应用超声心动图及红细胞分布宽度评估乳腺癌患者化疗后左心室功能受损的价值
杨如意;朱翔宇;潘泉;张强;王俊玲;目的:探讨应用超声分层应变技术和Tei指数及红细胞分布宽度(RDW)评估乳腺癌术后患者应用蒽环类药物(ANT)后左心室功能损伤情况及预后的价值。方法:选取乳腺癌患者50例,患者术后均采用ANT进行规律化疗治疗,21天为一个疗程,共4个疗程。在首次化疗前一天(T0)及之后的每次化疗周期的最后一天(T1、T2、T3、T4)进行常规超声心动图检查、分层应变检查、Tei指数及RDW监测,获得不同化疗周期的各项参数值,并比较各参数在不同用药周期所出现的变化。结果:T0~T4各化疗周期节点的检测显示,超声心动图检查常规参数,如左心室舒张末期内径(LVDd)、左心室收缩末期内径(LVDs)、室间隔舒张期厚度(IVSd)、左心室后壁舒张期厚度(LVPWd)、左心室射血分数(LVEF)、舒张早期二尖瓣峰值速度与瓣环运动速度比(E/e’)差异均无统计学意义(均P>0.05);分层应变参数,如左心室心内膜下心肌整体纵向应变(GLS-endo)、中层心肌整体纵向应变(GLS-mid)及心外膜下心肌整体纵向应变(GLS-epi)整体呈下降趋势,以GLS-endo与GLS-mid下降为主,而在分层应变参数、Tei指数和RDW中,以GLS-endo下降程度较为显著(P<0.05);分层应变参数及Tei指数的变化自T1开始(P<0.05),早于T2开始升高的RDW的变化(P<0.05)。结论:应用分层应变技术可对左心室功能进行早期局部精准评估,Tei指数可早期评估ANT对左心室整体功能的影响,而RDW可对乳腺癌化疗预后有一定预测价值,从而指导临床化疗方案的调整。
一种改良的低剂量直接CTV检查方法在下肢静脉曲张诊断中的应用
卢超;袁令凤;苏钰;穆磊;王中秋;目的:探究在下肢静脉曲张疾病诊断时,使用改良低剂量直接法CT静脉血管造影(CTV)评估穿通支静脉的效果和价值。方法:回顾性分析2019年7月至2023年5月进行改良低剂量直接法CTV成像检查的38例下肢浅静脉曲张患者,由2名放射科医师对图像质量评分,并记录深静脉期V1期和全静脉期V2期显影穿通支静脉条数并测量直径超过3.5 mm的穿通支静脉数量;客观评价测量V1期髂静脉、股静脉、腘静脉、胫静脉、曲张静脉和V1、V2两期穿通支静脉的CT值并计算相应的SNR和CNR。结果:图像有良好的SNR和CNR,满足诊断要求。主观评价中:图像质量较好的有34例(89.5%),图像一般的4例(10.5%)。扫描38例患者76条下肢,其中单侧18例,双侧20例,合计58条患肢静脉曲张(77.3%)。其中V1期穿通支显影患者有28例(占总患者73.7%),患肢43条(占总患肢56.6%),共显示穿通支静脉120条,其中大于3.5 mm的39条,小于3.5 mm的81条。V2期所有患者及下肢穿通支静脉都显影,显示422条穿通支静脉,其中大于3.5 mm的100条,小于3.5 mm的322条。结论:改良下肢静脉CTV血管成像不仅能够显示静脉曲张范围和位置,对于异常穿通支数量和位置及其瓣膜功能更全面,是评估下肢静脉曲张更准确的方法。
基于深度学习的上腹部CT智能质控技术研究
陈林玉;谷宗运;葛明鑫;韩啸;孙萍;浦瑾;李传富;目的:本研究旨在探索并开发一种融合知识图谱与深度学习技术的上腹部CT精准化智能质控评价体系。方法:回顾性分析了3 456例上腹部CT影像数据,基于此构建了上腹部CT质控知识图谱及标注规则,然后进行了3轮标注。通过模型训练生成人工智能(AI)质控,进而专家对质控结果进行审核,并以审核结果作为金标准。采用加权平均精确度和ICC评估AI质控的应用效果。AI质控D与单人质控(A、B)、多人质控C在投照技术质量评价指标和清晰度方面差异的比较行配对样本t检验。结果:在投照技术质控方面,AI质控加权平均精确度达到了0.964,显著优于人工质控。在清晰度质控方面,AI质控与专家审核的ICC值为0.904,显示出高度的一致性,且AI质控与单人质控(A、B)之间差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论:基于知识图谱与深度学习的智能质控方法在上腹部CT质控领域中表现优异,超越单人质控,为上腹部CT影像质控提供了新思路与方法。
基于CT特征的壶腹周围癌中胰腺癌与非胰腺癌的鉴别诊断
张晓环;张追阳;吴文娟;张雷;目的:探讨基于CT特征的壶腹周围癌中胰腺癌与非胰腺癌的鉴别诊断方法。方法:回顾性收集经病理证实的壶腹周围癌患者135例,依据影像特征,使用ICC及Kappa检验评估组内及组间一致性,将一致性好的特征纳入单因素及多因素logistic回归分析,结合ROC曲线分析评估诊断效能。结果:连续变量在组内和组间一致性(ICC>0.70)。分类变量组内一致性好(K>0.70),其中,胆总管狭窄模式、胰腺形态改变及胰A管形态在组间一致性中等(0.4<K<0.70),余特征在组间一致性好(K>0.70)。多因素logistic回归最终确立的4个影像特征包括扩张胰管末端到乳头内侧壁的距离、扩张胆管末端到乳头内侧壁的距离、乳头增大以及肿瘤与乳头之间有胰胆管显示,这些特征均在胰腺癌与非胰腺癌的鉴别中具有统计学意义(P<0.05),联合应用时诊断效能AUC值为0.86,敏感度为78%,特异度为83%。结论:本研究基于CT特征,提出了一种有效的鉴别壶腹周围癌中胰腺癌与非胰腺癌的方法,并确定了具有良好一致性的独立危险因素,为临床治疗决策提供了重要参考。
基于高分辨MRI的颈动脉斑块放射组学列线图对症状性颈动脉斑块的鉴别
武刚;邓波;高晓龙;目的:基于颈动脉斑块高分辨磁共振成像(HRMRI)的放射组学特征和斑块的放射学特征及患者临床资料来构建并验证一种列线图,用于区分症状性与无症状的颈动脉斑块。方法:搜集136例来自两个医疗机构的颈动脉狭窄患者的影像及临床资料,复旦大学附属中山医院青浦分院的93例患者作为训练组,上海市宝山区罗店医院的43例患者作为验证组。所有患者均接受了颈动脉HRMRI检查,分别从T1WI、T2WI和以及T1WI增强序列(DCE-T1WI)中提取斑块放射组学特征,使用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归分析来筛选症状性斑块的放射组学特征并计算放射组学评分(Radscore)。基于临床危险因素、放射学特征和Radscore构建一个预测症状性斑块的联合模型。基于联合模型构建列线图对其预测性能进行可视化展示。使用ROC曲线的AUC来评估模型的区分度。做决策曲线分析(DCA)和校准曲线来评估联合模型的临床实用性和拟合度。结果:联合模型显示出良好的区分度(在训练组和验证组的AUC分别为0.910和0.846)。联合模型的校准图和DCA曲线显示出良好的拟合度和临床实用性。结论:基于HRMRI的颈动脉斑块放射组学列线图对症状性和无症状性颈动脉斑块具有良好的预测性能。
针刺太冲穴得气及疼痛激发相对抗的脑功能网络效应fMRI研究
方继良;Hui KS Kathleen;Nixon Erika;周科华;王小玲;朱兵;目的:采用磁共振脑功能成像技术,比较针刺太冲穴得气及针刺疼痛时所激发的脑功能网络效应异同。方法:47例初次接受针刺的志愿者参加手针右侧太冲穴fMRI实验。针刺时脑fMRI扫描10min,共2次捻针,各2min,间隔3min。其中17例接受体表触觉刺激作为针刺对照,分为3组:①针刺得气组;②针刺得气合并尖锐性疼痛组(简称针刺疼痛组);③触觉对照组。采用Fisher’s精确检验和t检验分析感觉频率及强度;用AFNI处理fMRI数据,得到激活、负激活脑区;用种子相关分析法,以前扣带回膝部为种子点,分析其与全脑的功能网络联系图谱,并比较得气与疼痛组之间的差异。结果:针刺2组的酸痛、酸感、压感、麻感、钝痛等得气感觉的频率和强度均明显强于触觉刺激组;针刺2组间除尖锐性疼痛及酸痛外,各种感觉差异无统计学意义。针刺得气及疼痛2组均激活了体感及丘脑岛叶皮层,重要的是,针刺得气时在大脑边缘叶-旁边缘叶-新皮层系统(LPNN)产生了较强而广泛的负激活区,加强了负激活区之间的脑功能网络联系。此网络包括杏仁核、海马、旁海马、颞极、前额叶腹内侧回、前扣带回膝及下部、前楔叶内侧回和后扣带回(BA31,23_腹侧核,29,30),另外,小脑蚓部、导水管周围灰质及脑干网状结构也见负激活现象。然而,在针刺疼痛时,这些脑区负激活程度减低且区域缩小,大部分脑区fMRI信号逆转为激活信号,被疼痛激活的脑区之间功能网络明显增强。这些脑区参与了疼痛、镇痛(如感觉、情感、认知、自主性、内源性镇痛)功能调制环路。结合既往研究表明,负激活与脑血氧消耗及血流量下降呈正相关。本结果支持针刺通过调制LPNN和疼痛中枢网络的活动,产生其镇痛、抗焦虑和其他调节效应的假说。结论:针刺得气及针刺得气伴随疼痛产生了相对抗的脑功能网络效应。针刺得气对LPNN及疼痛脑中枢网络(Pain matrix)的负激活效应,可能与针刺镇痛脑中枢机制相关。LPNN和静息态默认网络(Default mode)之间的相似性,提示针刺需通过这一内在脑功能网络系统发挥其广泛的调制作用。
“面口合谷收”神经生理机制的fMRI研究
李落意;赵斌;杨骏;李传富;徐春生;朱一芳;目的:利用功能性磁共振(fMRI)探讨"面口合谷收"的神经生理机制。方法:研究对象为20例健康志愿者,均针刺左侧合谷穴,采用相同的磁共振扫描序列采集针刺任务态fMRI数据。利用AFNI程序分析任务态fMRI的针刺脑激活区,对所有的功能数据进行组分析,并利用Monte Carlo方法对分析结果进行多重比较校正(P=0.05,α<0.05)。结果:针刺左侧合谷穴引起多个脑区激活,信号增高区域包括右侧中央前回、中央后回、顶下小叶、颞横回、岛叶、丘脑、豆状核、壳核及双侧小脑;信号降低的脑区包括左侧额上回、额中回、中央前回、扣带回、颞中回等。其中,右侧中央后回中下部大面积区域均显示激活。结论:研究结果表明,针刺合谷穴能同时激活中央后回初级感觉皮层的手部投射区和面口部投射区,同时激活了面口部的运动皮层,直接反映了合谷穴和面口部的密切联系,为"面口合谷收"理论提供了客观的证据。
针刺治疗老年性痴呆的认知能力及其脑功能成像的研究——附10例临床报告
许建阳,王发强,单保慈,陈燕,王宏,毛新远,汪茜目的 :探讨针刺治疗对提高老年性痴呆认知能力和改善PET和fMRI脑功能成像的作用机制。方法 :选取双侧合谷和太冲穴 ,进针 2cm ,捻转 180° ,频率为 6 0次 /min ,持续捻转 5min ,间歇 1min ,共 2 0min。结果 :针刺可以明显提高老年性痴呆的认知能力 ,改善PET和fMRI脑功能。结论 :针刺治疗老年性痴呆具有良好的疗效。
针刺烦躁焦虑患者太冲穴即刻脑功能变化的fMRI研究
李保朋;李春林;苏珊珊;霍勇军;目的:观察针刺太冲穴对烦躁焦虑患者脑功能的调节,为针刺太冲穴治疗中医"郁证"提供临床依据。方法:招募中医烦躁焦虑状态受试者24例,随机平均分成针刺组和对照组各12例,对照组接受一次静息态f MRI扫描,针刺组在针刺太冲穴后即刻行一次静息态f MRI扫描。结果:针刺太冲穴即刻针刺组双侧梭状回低频振荡振幅(ALFF)信号较对照组增高;左侧额中回、左侧额上回、右侧额中回ALFF信号较对照组减低。以ALFF信号增高的右侧梭状回为种子点行功能连接分析,发现左侧角回,后扣带回、楔前叶功能连接增强。以ALFF信号增高的左侧梭状回为种子点行功能连接分析,发现右侧颞上回、右侧颞中回、右侧额下回、后扣带回、右侧中央后回功能连接增强。以ALFF信号减低的左侧额中回、额上回为种子点,发现双侧海马、双侧海马旁回、双侧中央前回、双侧中央后回、后扣带回功能连接增强;右侧小脑半球功能连接减弱。以ALFF信号减低的右侧额中回为种子点,发现右侧岛叶功能连接增强;左侧小脑半球、双侧丘脑、右侧尾状核体部、左侧角回功能连接减弱。结论:针刺太冲穴对负责情绪的脑区产生了调制效应,为针刺太冲穴治疗烦躁焦虑的脑机制研究提供了一定依据。
CT能谱成像基本原理及其临床应用进展
王欣;陈刘成;沈龙山;周牧野;陈少男;CT作为常规的疾病检查手段,从单排、双排到螺旋滑环技术应用,新设备、新技术层出不穷,在临床诊疗上发挥出了巨大的诊断效能,以往的CT检查多对病灶进行定位诊断,某种程度上也能对少数典型影像征象定性诊断,但不能对病变组织物质成分进行定量、定性分析。而能谱CT,不仅能够精确定位病灶,还能够准确定量分析、辨别病灶组织结构成分,在疾病的诊断与鉴别诊断方面,有着独特、巨大的优势,临床应用价值较高。现将CT能谱成像基本原理及其临床应用进展综述如下。
肺结节处理指南的解读和比较
陈婧;叶晓丹;<正>国家癌症中心发布的2015年中国恶性肿瘤流行情况报告显示,我国的肺癌发病率居恶性肿瘤之首(57.26/10万),新发肺癌病例约78.7万例,5年生存率仅19.7%[1]。提高肺癌生存率的有效办法是二级预防,即早发现、早诊断、早治疗。筛查是早期发现肺癌的重要途径,给予精准的防治是提高肺癌患者生存率的关键。一项长达10年的大样本研究显示,年度胸部低剂量CT筛查可发现85%的Ⅰ期肺癌,其接受手术切除的患者10年生存率高达92%[2]。2011年美国国家癌症研究所对53 454例肺癌高危人群的大规模随机对照研究结果显示,采用低剂量CT筛查可使肺癌的病死率下降20%(P=0.004)[3]。
脑功能磁共振成像技术简介及针刺研究应用(一)
方继良;王小玲;<正>针刺作为一种具有临床疗效的传统体表刺激疗法,其脑作用机制尚不完全清楚。近年来,由于脑功能磁共振成像(fMRI)技术的普及,fMRI在针刺脑机制的研究已成为放射科的重要热门课题之一。
VHL综合征的影像学表现
张琳1;苑乐2;邹瑞琪3目的:探讨VHL综合征的影像学特征,提高对VHL综合征的认识。方法:回顾性分析7例经临床确诊为VHL综合征的CT及MRI资料,并参考复习相关文献总结其影像表现。结果:7例均出现中枢神经系统(CNS)血管母细胞瘤,6例伴双肾多发囊肿,4例伴双肾多发肾癌,6例伴胰腺多发囊肿,3例伴嗜铬细胞瘤,3例伴胰腺占位性病变,其中1例确诊为实性假乳头状瘤。结论:影像学检查是VHL综合征诊断与随访的主要手段,MRI在CNS病变诊断及随诊中具有显著优势,CT在腹部病变方面具有显著优势。
CT能谱成像基本原理及其临床应用进展
王欣;陈刘成;沈龙山;周牧野;陈少男;CT作为常规的疾病检查手段,从单排、双排到螺旋滑环技术应用,新设备、新技术层出不穷,在临床诊疗上发挥出了巨大的诊断效能,以往的CT检查多对病灶进行定位诊断,某种程度上也能对少数典型影像征象定性诊断,但不能对病变组织物质成分进行定量、定性分析。而能谱CT,不仅能够精确定位病灶,还能够准确定量分析、辨别病灶组织结构成分,在疾病的诊断与鉴别诊断方面,有着独特、巨大的优势,临床应用价值较高。现将CT能谱成像基本原理及其临床应用进展综述如下。