中国中西医结合影像学杂志

骨密度测量与骨微结构成像的应用与展望

<正>随着我国进入老年龄社会,骨质疏松症患病率不断升高,越来越引起人们的重视^[1]。骨质疏松症是一种以骨量低下、骨微结构破坏,导致骨脆性增加、易发生骨折为特征的全身性骨病^[2]。从WHO骨质疏松症的定义可见,骨量降低和骨微结构的破坏是骨质疏松症的2个基本改变。这对影像学提出了2个基本要求:骨密度精准测量和骨微结构成像。

MRI影像组学特征评估椎体骨微结构的可行性研究

目的:探讨以MRI组学特征评估椎体骨微结构的可行性。方法:收集椎体组织标本35份,其中非骨质疏松标本15份(非骨质疏松组),骨质疏松标本20份(骨质疏松组)。以微型计算机断层扫描技术(Micro-CT)测量椎体骨微结构,并于脊柱MRI图像上分别提取T_1WI、T_2WI及脂肪抑制T_2WI组学特征。分析影像组学特征与椎体骨微结构的相关性。结果:非骨质疏松组骨小梁间距_均值为(611.8±12.7)μm、骨小梁厚度_均值为(280.9±60.9)μm、体积分数为0.30±0.05,骨质疏松组分别为(744.3±19.3)μm、(241.8±44.6)μm、0.20±0.05,2组差异均有统计学意义(均P<0.05);而2组间骨小梁间距_最大值、骨小梁厚度_最大值、骨表面积、骨体积、总体积、各向异性及连接密度差异均无统计学意义(均P>0.05)。通过PyRadiomics工具在T_1WI、T_2WI及脂肪抑制T_2WI图像上分别提取1 746个组学特征,各序列与骨微结构间具有显著相关性的特征分别为1 013、899、812个,差异有统计学意义(P<0.001)。T_1WI组学特征与总体积、体积分数相关性最高(r=0.57,P<0.001);T_2WI组学特征与体积分数相关性最高(r=-0.57,P<0.001);脂肪抑制T_2WI组学特征与骨小梁厚度_均值相关性最高(r=-0.64,P<0.001)。结论:MRI影像组学特征与椎体骨微结构间具有一定的相关性,可间接反映骨微结构。

CSE-MRI序列评估强直性脊柱炎骶髂关节脂肪沉积与MRI分级的相关性分析

目的：探讨化学位移编码MRI(CSE-MRI)序列定量分析的强直性脊柱炎(AS)患者骶髂关节病变内脂肪含量与骶髂关节炎MRI分级的相关性。方法：纳入AS患者62例，均行骶髂关节常规MRI和轴位CSE检查，测量骶髂关节骨髓水肿、脂肪化生内和病变外区的脂肪分数(FF)并进行对比分析。骨髓水肿内FF值与炎症指标C反应蛋白(CRP)、红细胞沉降率(ESR)的相关性行Spearman相关分析。结果：AS患者骶髂关节脂肪化生内FF值显著高于骨髓水肿和病变外区FF值(均P<0.05)。骶髂关节炎Ⅱ～Ⅳ级AS患者骶髂关节骨髓水肿内及脂肪化生内FF值差异均无统计学意义(均P>0.05)。Spearman相关分析显示，骶髂关节骨髓水肿内FF值与CRP呈负相关(P=0.002)。结论：通过CSE-MRI序列测量FF值，可以量化骶髂关节炎骨髓水肿、脂肪化生内的脂肪含量，骶髂关节炎不同MRI分级的病变区内FF值无差异，骨髓水肿内的FF值与CRP呈负相关。

2种定量CT腰椎体积骨密度测量结果的对照研究

目的:对比北京光大宏达骨密度分析QCT系统(HD)与Mindways QCT系统(MW)测量腰椎体积骨密度(vBMD)的一致性、相关性,评价其临床应用价值。方法:纳入行胸部CT检查的患者353例,分别采用MW与HD测量L₁、L₂椎体vBMD,并计算平均值。采用ICC评价2位医师使用HD测量vBMD的一致性;采用Wilcoxon符号秩和检验比较2种QCT测量结果的差异;通过Spearman相关分析、Bland-Altman分析评价2种QCT测量结果的相关性与一致性;采用Kappa检验及McNemar检验分析2种QCT对≥50岁人群骨质疏松诊断的一致性与检出率。结果:2位医师使用HD测量的L₁、L₂及L_1～2椎体平均vBMD一致性良好(均ICC>0.75)。HD与MW测量L_1～2椎体平均vBMD差异无统计学意义(P>0.05)。2种QCT测得的L₁、L₂及L_1～2椎体平均vBMD均呈正相关(r=0.941,0.941,0.945;均P<0.001)。Bland-Altman分析显示,2种方法测量结果一致性良好。2种方法对≥50岁人群骨质疏松的检出率差异无统计学意义(P>0.05),诊断一致性较好(K=0.67,P<0.001)。结论:HD与MW测量的vBMD相关性高、一致性好,诊断效能相当,可作为胸部体检患者行机会性vBMD评估的可靠工具,适合基层医院及大规模筛查。

冈上肌脂肪含量CT测量对冈上肌腱损伤的诊断价值

目的：探讨CT测量的冈上肌腱损伤患者冈上肌脂肪含量对冈上肌腱损伤的诊断价值。方法：回顾性分析96例因肩关节疼痛就诊的患者，均行肩关节CT及MRI检查。根据MRI显示的冈上肌腱损伤程度，将患者分为正常组21例、退变组21例、部分撕裂组25例和完全撕裂组29例。在CT图像上勾画冈上肌ROI，并测量ROI面积、肌肉面积、肌肉密度，计算脂肪面积及脂肪浸润程度（MFI）。分析比较4组间各冈上肌参数，及其与冈上肌腱损伤程度的相关性。采用ROC曲线及二元logistic回归分析评估各参数对冈上肌腱撕裂的诊断价值。结果：完全撕裂组和正常组之间的MFI及肌肉密度差异均有统计学意义（均P<0.001）。控制年龄因素后，冈上肌腱损伤程度与MFI、肌肉密度及肌肉面积均具有相关性（r=0.366,P<0.001;r=-0.427,P<0.001;r=-0.205,P=0.047）。ROC曲线显示，冈上肌MFI、肌肉密度及两者联合对冈上肌腱完全撕裂具有较好的诊断价值。二元logistic回归分析显示，MFI是冈上肌腱完全撕裂的危险因素（OR=1.304,P=0.001）；肌肉密度是冈上肌腱部分撕裂和完全撕裂的保护因素（OR=0.932,P=0.017;OR=0.909,P=0.020）。结论：对临床怀疑冈上肌腱损伤的患者行冈上肌脂肪含量测量，有助于诊断冈上肌腱部分撕裂及完全撕裂。

平面波超敏感血流成像联合萤火虫成像对伴钙化甲状腺结节鉴别诊断的应用价值

目的：探讨平面波超敏感血流成像（AP）联合萤火虫成像对伴钙化甲状腺结节良恶性鉴别的临床应用价值。方法：连续纳入经病理证实伴钙化的甲状腺结节127个，均行AP、萤火虫成像检查，对结节微血流分布、钙化大小及形态位置特征进行对比分析，比较AP、萤火虫成像以及联合诊断对甲状腺钙化结节良恶性的鉴别诊断效能及应用价值。结果：127个钙化结节应用AP诊断敏感度73.5%、特异度68.2%；萤火虫成像诊断敏感度77.1%、特异度77.3%；联合诊断敏感度86.7%、特异度88.6%。AP与萤火虫成像、联合诊断与萤火虫成像之间敏感度、特异度的差异均无统计学意义（均P＞0.05）；联合诊断敏感度和特异度均高于AP（P<0.05）。AP、萤火虫成像及联合诊断AUC分别0.708、0.772、0.877，联合诊断效能均大于单独应用一种技术（P<0.05）。结论：AP联合萤火虫成像有助于对伴钙化甲状腺结节良恶性的鉴别诊断，可提升诊断效能，避免非必要穿刺活检，具有较好的临床应用价值。

前列腺周围脂肪MRI影像组学融合模型在前列腺癌Gleason评分预测中的价值

目的：构建前列腺周围脂肪（PPF）影像组学与临床特征融合模型，探讨其对前列腺癌Gleason评分的预测价值。方法：回顾性分析2个中心409例前列腺癌患者的临床及影像资料，将患者分为训练集227例，内部验证集100例和外部验证集82例。训练集中低危（Gleason评分≤3+4分）110例，高危（Gleason评分≥4+3分）117例；内部验证集中低危42例，高危58例；外部验证集中低危34例，高危48例。勾画PPF的ROI，并筛选影像组学特征。使用逻辑回归（LR）、支持向量机（SVM）、多层感知机（MLP）分别基于临床数据及PPF影像组学数据建立临床模型和组学模型，并基于两者建立融合模型。通过ROC曲线、校准曲线和决策曲线评估模型性能。使用基于SHAP的解释方法分析预测机制和贡献度。结果：在3个数据集中，高危与低危患者的前列腺特异性抗原（PSA）、前列腺影像报告和数据系统（PI-RADS）分级、病灶位置及PPF体积差异均有统计学意义（均P<0.05）。其中SVM的融合模型AUC较高，在训练集、内部验证集及外部验证集中的AUC分别为0.941、0.900和0.850。SVM的融合模型对前列腺癌Gleason评分预测效能最佳，其预测值与观测值之间有很好的一致性，在临床相关阈值20%～60%的风险范围内显示出最佳的预测效能。SHAP结果显示，PI-RADS分级、原发病灶位置、总前列腺特异性抗原（TPSA）及PPF组学特征在前列腺癌Gleason评分预测决策中的权重分别为0.140、0.052、0.047和0.206。结论：基于PPF影像组学和临床特征构建的融合模型在前列腺癌的Gleason评分方面具有最佳预测能力，能为前列腺癌的诊断和分级提供重要的参考依据。

基于MRI影像组学模型对食管癌新辅助治疗疗效的预测

目的：探讨基于MRI影像组学特征与深度学习特征建立列线图对食管癌新辅助治疗疗效的预测价值。方法：回顾性选择113例接受新辅助治疗的食管癌患者，根据病理退缩分级分为缓解组47例和未缓解组66例。从MRI图像中提取2组的影像组学特征，并比较组间差异，经过最小绝对收缩和选择算子（LASSO）算法，经logistic回归建立模型并验证，利用ROC曲线评价模型的诊断效能。结果：2组间临床特征差异无统计学意义（P>0.05）,855个纹理特征经mRMR及LASSO回归进行数据降维，共筛选出6个影像组学特征，采用自举法对列线图模型进行内部验证，AUC=0.85(95%CI 0.737～0.901)。结论：基于MRI影像组学模型对食管癌新辅助治疗病理是否缓解具有较好的预测效能，其中小波纹理分析展现出较大的优势。

弱监督深度学习模型在透明细胞肾细胞癌WHO/ISUP核分级预测中的应用

目的：本研究旨在评估弱监督深度学习模型与强监督深度学习模型在评估高级别和低级别透明细胞肾细胞癌（ccRCC）中的表现。方法：共纳入经病理确诊的ccRCC患者300例，数据按7：3的比例分为训练集（210例）和测试集（90例）。强监督和弱监督深度学习模型分别基于3D ResNet-18网络和2D ResNet-18网络对CT增强扫描的3期图像（皮髓质期、肾实质期和平扫）进行深度学习，最终形成6个深度学习模型。计算每个模型的准确度、敏感度、特异度和AUC用以评估深度学习模型的判别效果。结果：基于测试集3期影像的弱监督深度学习模型中，单张切片模型与≥3层切片模型诊断性能相当，且皮髓质期影像的单张切片模型诊断性能最高，其准确率、敏感度、特异度和AUC值分别为0.859、0.857、0.860和0.907，与强监督深度学习皮髓质期影像模型（准确率、敏感度、特异度和AUC值分别为0.848、0.854、0.843和0.922）相比，差异无统计学意义（P>0.05）。结论：本研究利用皮髓质期图像开发的弱监督深度学习模型在区分高级别和低级别ccRCC方面具有与强监督深度学习模型相同的高诊断性能。

胃癌术前MRI特征对PD-L1表达状态的预测价值

目的：探讨胃癌术前MRI影像学特征与程序性死亡配体1(PD-L1)表达的关系。方法：回顾性收集81例胃癌患者的临床和影像资料，包括胃癌位置、长径、厚度、cT分期、cN分期、ADC值等。统计分析PD-L1高、低表达组间临床病理与MRI特征差异。采用logistic回归分析影响胃癌PD-L1表达水平的预测因素，并建立联合参数。采用ROC曲线评价独立预测因素对胃癌PD-L1表达的诊断效能。结果：胃癌PD-L1高、低表达组间cN₁分期、ADC值、Ki-67差异有统计学差异(P＜0.05)。多因素logistic回归结果显示cN1期是影响胃癌PD-L1高表达的独立危险因素、ADC值是影响胃癌PD-L1高表达的独立保护因素。cN₁、ADC及两者联合预测胃癌PD-L1表达的的AUC分别为0.69、0.63、0.74。结论：基于MRI的cN₁分期、ADC是预测胃癌PD-L1表达的独立预测因素，cN₁联合胃癌ADC值可辅助临床制定胃癌免疫治疗策略。

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

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

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。

针刺烦躁焦虑患者太冲穴即刻脑功能变化的fMRI研究

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。

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

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。

CT能谱成像基本原理及其临床应用进展

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

<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]。

肾的血氧水平依赖功能磁共振成像

脑功能磁共振成像技术简介及针刺研究应用(一)

<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。

功能神经影像研究中假针刺对照设计的应用现状与思考

在功能神经影像研究中，合理设置假针刺对照有助于区分针刺的特异性和非特异性效应。回顾假针刺对照在功能神经影像研究中的发展和应用。假针刺对照的应用比例经历了先增后减的波动，设计方案从主要调整针刺操作，转向侧重针刺位置变化，目前呈多样化的发展趋势。虽然近些年假针刺设置比例呈下降趋势，但随着针灸功能神经影像研究的增多及深入，假针刺设置仍是关注的重点，尤其是在相关机制研究或临床随机对照试验中。未来假针刺对照设计应更加注重标准化与个性化的结合，参考相关的研究和报告规范，减少研究结果的异质性，增强可重复性和可靠性。

CT能谱成像基本原理及其临床应用进展

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。