CT影像组学在指导肺癌精准放疗中的应用进展

肺癌的精确诊断、放疗敏感性和正常组织放射性损伤的准确预测是实现肺癌精准放疗的必要前提。影像组学（radiomics）作为肺癌精准治疗发展史上一个具有里程碑意义的辅助工具,可以通过应用自动和半自动算法对肺癌影像资料的感兴趣区域提取大量影像特征,寻找这些特征与临床诊疗数据之间的深层关系,揭示肺癌的发生、发展及临床转归规律。影像组学可以无创获取肺部肿瘤整体异质性信息,在良恶性肺结节的判定、肿瘤基因表型和放疗反应的预测等方面具有巨大临床应用潜能。本文就CT影像组学在辅助肺癌放疗方面的最新研究进行综述。      

基于薄层CT图像的影像组学列线图在肺良恶性结节鉴别诊断中的价值

目的:建立基于薄层CT图像的临床影像组学列线图评价其对肺结节良恶性鉴别的临床价值。方法:选自2018年3月至2020年9月间接受薄层CT检查并经病理证实的肺结节患者139例（良性65例,恶性74例）。从每个患者的胸部CT图像中提取影像组学特征。使用最小绝对收缩和lasso回归进行数据降维,选择有效特征并构建影像组学特征模型。结合独立的临床危险因素采用多元Logistic回归建立影像组学列线图。列线图的准确率和诊断效能在训练集中进行评估并在验证集中进行验证,最后通过决策曲线分析评价列线图的临床应用价值。结果:传统影像特征模型在训练集(AUC=0.86,95%CI 0.79~0.93)、验证集(AUC=0.79,95%CI 0.65~0.93)对肺结节良恶性诊断效能较差,混合模型在训练集(AUC=0.94,95%CI 0.90~0.99)、验证集(AUC=0.94,95%CI 0.88~1.00)中表现出更好的鉴别效能和病理符合率,决策曲线表明影像组学的加入有利于患者的预后。结论:基于薄层CT图像的临床影像组学列线图可以方便准确地判断肺结节恶性风险。     

孤立性肺结节的CT研究进展

孤立性肺结节是胸部的常见病变,随着现代医学影像学技术的发展,大大提高了肺结节的检出率及定性诊断率。全文综述了孤立性肺结节的CT研究现状,同时展望能谱CT在诊断孤立性肺结节方面的应用前景。     

CT采集和重建参数对纯磨玻璃密度肺结节影像组学特征稳定性的影响

目的探讨CT重建算法、辐射剂量和对比剂3种参数对纯磨玻璃密度肺结节影像组学特征稳定性的影响。方法前瞻性选取2018年于中国医学科学院肿瘤医院就诊的35例肺结节患者(50枚纯磨玻璃密度肺结节), 对同一患者肺结节的原始图像重建后共获得6种不同参数的序列, 使用ITK-SNAP软件分别对不同序列的纯磨玻璃密度肺结节进行分割, 将所有扫描数据通过美国GE公司的A.K.软件进行肺结节影像组学特征提取, 通过组内相关系数选取复测信度好的影像组学特征, 使用R语言统计学软件对特征参数进行分析, 将不同序列的所有特征值配对比较, 分别统计改变采集和重建参数导致变化的影像组学特征的数量, 比较不同采集和重建参数对纯磨玻璃密度肺结节影像组学特征稳定性的影响。采用配对样本t检验或Wilcoxon检验比较不同序列特征值分布的差异, 采用χ2检验比较改变不同参数后发生变化的影像组学特征数量的差异。结果 50枚纯磨玻璃密度肺结节共提取391个影像组学特征, 组内相关系数>0.75的特征为320个。同时改变CT重建算法、辐射剂量和对比剂3种参数时, 发生变化的纯磨玻璃密度肺结节影像组学特征达到60.9%(1...     

影像组学在宫颈癌中的研究进展

目的 总结影像组学在宫颈癌诊疗方面的应用进展。方法 应用PubMed、中国知网及万方期刊全文数据库检索系统,中文以“影像组学、宫颈癌”为关键词,英文以“Raiomics, cervical cancer”为关键词检索2017年2月-2022年9月发表的相关文献共192篇。纳入标准：(1)影像组学在宫颈癌诊断、疗效及生存预测等的应用;(2)MR、PET/CT和CT影像组学在宫颈癌中的应用。排除标准：综述、重复类文献、低质量和陈旧类文献。最终纳入文献47篇。结果 影像组学可通过挖掘定量高维影像特征与病理生理特征之间的深层关系,进而建立鉴别肿瘤病理类型、组织学分化以及预测肿瘤淋巴结转移、疗效、远处转移和生存的影像组学模型,指导个体化诊疗策略。结论 影像组学作为一种非侵入性的肿瘤鉴别及预测方法,有较好的预测性能,应用前景广阔,期待更多大样本多中心研究及标准化流程,提高泛化性能。     

影像组学对进展期远端胃癌下切缘预测的应用研究

目的:评估术前增强CT影像组学特征对进展期远端胃癌术中下切缘阳性的预测价值。方法:回顾性分析183例进展期远端胃癌患者术前增强CT图像,在CT图像上沿病变边缘手动绘制感兴趣区域（ROI）,并提取影像组学特征。利用Pearson相关性分析和序列前向浮动选择（SFFS）算法筛选特征,并构建影像组学模型、验证模型可靠性。此外,还开发了临床病理学模型,运用受试者工作特征曲线（ROC曲线）及曲线下面积（AUC值）对两个模型诊断性能进行比较。结果:筛选出5种最优影像组学特征,构建的影像组学模型表现出良好的诊断性能（AUC值=0.79）,且比临床病理学模型稍好（临床病理学模型AUC值=0.61）。结论:影像组学模型在术前无创预测术中切缘状态方面表现出良好的潜力。     

胸腺瘤的CT影像学特征与临床病理相关性分析

目的:分析胸腺瘤的CT影像学特征,探讨其在胸腺瘤的临床病理学的价值。方法:回顾性分析58例胸腺瘤的临床资料与CT影像学表现,并进行临床分期、病理学对照分析。结果:胸腺瘤的CT影像学主要表现为不规则形,密度不均匀,胸膜、心包、肺受侵犯。A型和AB型胸腺瘤的CT影像学在肿块形态、边缘、密度、增强、局部侵犯和转移方面与B型胸腺瘤和胸腺癌差异有统计学意义(P<0.05)。与标本的手术病理比较,CT对肿块胸膜侵犯、心包侵犯和大血管侵犯的阳性预测率均为100.0%,对包膜不整和肺侵犯的阳性预测率分别为97.4%和90.9%;而在包膜不整、肺侵犯、心包侵犯和大血管侵犯的阴性预测率分别为90.0%、93.8%、92.5%和92.6%,在胸膜侵犯方面的阴性预测率为28.9%。CT影像表现的临床分期与术后病理分期相似,χ2=0.23,P=0.97。结论:A型和AB型胸腺瘤与B型胸腺瘤和胸腺癌之间的CT影像特征存在着一定的差异性;CT影像学对肿瘤包膜不整、肺侵犯、心包侵犯和大血管侵犯阳性预测率高,但对胸膜侵犯的阴性预测率低;采用CT可以准确进行临床分期,有利于决定治疗方案及预后的判断。     

影像组学应用于肝脏特征分析及其预测治疗反应的初步研究

背景与目的：影像组学通过挖掘影像特征数据对组织特性进行判断,预测组织对治疗的反应和患者的预后。该研究旨在探索运用影像组学方法评估肝脏组织特征,以及预测化疗后肝功能异常的可行性。方法：回顾性收集胃癌患者化疗前腹部CT平扫图像,勾画全部肝脏,利用影像组学方法提取图像特征值并进行聚类分析。采用Pearsonχ2检验分析聚类结果与患者临床特征的相关性,以及其与化疗后肝功能异常发生的相关性。结果：73例患者根据其图像特征聚类为两组,两组间性别构成比差异有统计学意义(P=0.004)。两组化疗后肝功能异常的发生率为48.7%和67.6%,相差为18.9%。临床参数如年龄、性别、化疗给药途径、化疗周期数、HBV感染史、化疗前血清HBsAg状态与化疗后肝功能异常发生率均无显著相关性。影像组学聚类分析预测,化疗后肝功能异常的准确性为0.59。结论：影像组学分析结果反应了不同性别人群肝脏影像学特征的差异,并可能有助于预测化疗后肝功能异常。影像组学用于评估肝脏组织特征以及预测治疗相关不良反应是可行的。     

影像组学应用于食管癌预后预测的研究进展北大核心CSCD

食管癌是中国发病率及死亡率较高的肿瘤,且一般发现较晚、预后较差。早期诊断及正确分期是治疗的基础,选择合理的治疗方案是重中之重。影像组学可以利用现有的影像学资源进行更深层次的挖掘,并且通过深度学习或机器学习等方法来将其潜在的高通量数据进行二次利用,以此建立影像组学预测模型。这或许可以成为一项肿瘤预后的重要标志用以预测总生存或肿瘤进展情况,从而筛选不同风险的患者,给予个体化治疗。本文对影像组学的基本概念、在食管癌预后预测中的应用及与临床和基因研究方面的结合等内容进行综述。     

影像组学应用于食管癌预后预测的研究进展

食管癌是中国发病率及死亡率较高的肿瘤, 且一般发现较晚、预后较差。早期诊断及正确分期是治疗的基础, 选择合理的治疗方案是重中之重。影像组学可以利用现有的影像学资源进行更深层次的挖掘, 并且通过深度学习或机器学习等方法来将其潜在的高通量数据进行二次利用, 以此建立影像组学预测模型。这或许可以成为一项肿瘤预后的重要标志用以预测总生存或肿瘤进展情况, 从而筛选不同风险的患者, 给予个体化治疗。本文对影像组学的基本概念、在食管癌预后预测中的应用及与临床和基因研究方面的结合等内容进行综述。     

计算机断层扫描图像放射组学分析鉴别诊断磨玻璃密度肺腺癌的浸润性

[目的]通过放射组学分析方法研究鉴别在计算机断层扫描(computed tomography,CT)图像中表现为亚实性磨玻璃结节(ground-glass nodules,GGNs),是属于侵袭性肺腺癌(invasive pulmonary adenocarcinomas,IPAs)或非IPA,并结合传统CT图像定性特征与其他临床特征制定诊断IPA诺模图模型。[方法]回顾性收集2015年2月至2019年4月在新乡医学院第一附属医院进行手术确诊的88例患者,共计100个亚实性结节(56个IPA和44个非IPA)。选取增强CT动脉期图像进行3D结节感兴趣区的分割并计算定量放射组学特征。使用逻辑回归分析将一组常规临床风险因素和放射医生视觉评估的定性CT成像特征与放射学特征进行比较。建立3种诊断模型,即使用临床风险因素和CT定性特征的基础模型,使用包含具有统计学意义的放射组学特征模型,以及结合所有重要特征的诺模图模型,并根据接受者操作特性曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)对三种模型的诊断效能分别进行比较。[结果]除了3个视觉评估的CT定性成像特征外,还发现从数百个放射学特征中选择的另外三个定量特征(P<0.05)与诊断IPA显著性相关。ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)的显示采用诊断诺模图模型区分IPA与非IPA的性能最佳(AUC=0.903),均高于基础模型(AUC=0.853,P=0.0009)或放射组学模型(AUC=0.769,P<0.0001)。决策曲线分析也表明在临床诊断中使用此诺模图模型的潜在益处。[结论]除临床评估的CT图像定性特征外,定量放射学特征为鉴别IPA和非IPA提供了有效帮助,基于以上两类重要特征的诊断列线图模型在临床上可用于术前决策。     

孤立性肺结节诊断模型研究进展

孤立性肺结节(solitary pulmonary nodule,SPN)是目前临床十分常见但诊断却十分困难的疾病,因大多数患者结节发现时多无症状,医生对结节的判断主要依据医生的临床经验,带有很大的主观色彩。因此,建立一种准确且客观的肺结节良恶性诊断方法十分必要。从1997年梅奥恶性预测模型的构建以来,预测模型在结节性质判断中占据重要地位。时至今日,国内外不乏肺结节诊断模型的文章发表,但其对结节的诊断价值如何仍缺乏统一性。本文就较具代表性的肺结节诊断模型及其在结节诊断中的价值进行总结。     

低剂量螺旋CT联合肿瘤标志物CEA,SCC-Ag,ProGRP,NSE对良恶性孤立性肺结节的鉴别诊断价值

目的探讨低剂量螺旋CT联合肿瘤标志物癌胚抗原(CEA),鳞状上皮细胞癌相关抗原(SCC-Ag),胃泌素释放肽前体(ProGRP),神经特异性烯醇化酶(NSE)对良恶性孤立性肺结节的鉴别诊断价值。方法回顾性分析孤立性肺结节患者420例的临床资料,患者均有完整的低剂量螺旋CT及肿瘤标志物CEA、SCC-Ag、ProGRP、NSE检查结果和病理结果,以病理结果为金标准确定结节性质,比较良、恶性孤立性肺结节患者的低剂量螺旋CT的结节显示情况及肿瘤标志物CEA、SCC-Ag、ProGRP、NSE水平,比较低剂量螺旋CT和肿瘤标志物CEA、SCC-Ag、ProGRP、NSE单独检查及联合检查对良、恶性孤立性肺结节的检出率。结果病理结果提示420例孤立性肺结节患者中,良性287例,恶性133例。低剂量螺旋CT检查显示:良、恶性患者的结节直径、类型、结节形态、结节与肺的交界面、结节的边缘特征比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。肿瘤标志物检查显示良性患者的血清CEA、SCC-Ag、ProGRP、NSE水平均显著低于恶性患者(P<0.05)。低剂量螺旋CT和肿瘤标志物联合检查对良、恶性孤立性肺结节的检出率均显著高于单独检查(P<0.05)。结论低剂量螺旋CT联合肿瘤标志物CEA、SCC-Ag、ProGRP、NSE对良恶性孤立性肺结节检出率高,并且对良、恶性结节具有鉴别诊断价值,可以为临床诊治工作提供指导信息。     

ASIR-V重建算法在胸部低剂量CT诊断肺结节中的临床价值

目的:探讨胸部低剂量CT结合基于多模型的迭代重建算法（ASIR-V）在肺结节诊断中的临床价值。方法:收集行Revolution CT胸部平扫的肺结节患者40例。患者首次检查时先采用常规剂量胸部CT扫描,预设噪声指数为14 HU,图像重建采用滤波反投影法（FBP）;若发现肺结节者,于肺结节局部层面进行低剂量靶扫描,预设噪声指数为24 HU,图像采用60%ASIR-V算法进行重建。记录两种扫描模式下肺结节的检出数,测量肺结节的大小、CT值、噪声值以及肺组织CT值和噪声值,并计算肺结节的信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）。两名有经验的放射科医师采用5分法对两种扫描模式下整体图像质量以及部分肺结节的特殊形态学征象进行主观评分。记录两种扫描模式中患者的CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),并计算有效剂量(ED)。结果:常规剂量扫描ED为(3.20±1.14) mSv,低剂量扫描ED为(1.64±0.29) mSv,辐射剂量减低约48.8%。常规剂量扫描共检出108个肺结节,低剂量扫描共检出107个肺结节,低剂量CT扫描肺结节检出率为99.07%。低剂量60%ASIR-V图像和常规剂量FBP图像在肺结节的大小、CT值、SD值、SNR及CNR方面差异均无统计学意义（P＞0.05）。两名医师对两组图像的主观评分差异亦无统计学意义（P＞0.05）。结论:在低剂量CT扫描中,运用60% ASIR-V算法对于肺结节的检出、肺结节形态学特征的显示与常规剂量FBP图像质量差异不大,但其辐射剂量明显降低。     

胰腺导管腺癌CT、MR相关研究进展

胰腺导管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC）是最常见的胰腺恶性肿瘤,其恶性程度高,患者生存率低。CT、MR是PDAC诊断最常用的影像检查,其不仅可以帮助PDAC进行诊断、鉴别,还能通过特殊序列来提供相应功能参数。此外,影像组学可以挖掘更多的影像信息供临床医生分析、预测患者术后生存率。CT、MR对于PDAC临床治疗具有重要的指导意义,故本文对PDAC相关CT、MR进展进行综述。     

肺结节评估四大指南比较分析

近20年来,随着计算机断层扫描(computed tomography,CT)技术的提高和肺癌高危人群筛查的普及,越来越多的肺部小结节被发现,然而肺结节的定性诊断仍有很多困难.肺结节是临床上一种常见的现象,恶性结节早期发病比较隐匿,如果不进行早期干预,其病程迅速、恶性程度强、预后差.如果能在早期阶段对病灶进行手术切除,将会明显改善肺癌患者的预后.目前针对肺结节的处理指南层出不穷,但各大指南均未达成统一的共识.本文拟对在国内影响最大的四个指南:美国国家综合癌症网络非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)临床实践指南、美国胸科医师协会肺癌诊疗指南、Fleischner-Society肺结节处理策略指南、肺结节的评估亚洲共识指南所推荐的肺结节诊断和处理策略进行介绍和分析.     

肺小结节胸腔镜手术常见定位方法研究进展

肺癌是如今全球发病率及死亡率最高的恶性肿瘤,手术切除是肺癌的主要治疗手段。得益于医学影像设备硬件和软件技术的日益进步,肺小结节诊断、治疗与随诊的影像学检查水平一直在不断地提高。电视辅助胸腔镜手术逐渐成为肺小结节诊疗的常规治疗方式,具有微创、住院时间短、并发症少等特点。本文就当前肺小结节的研究热点,综合评价定位肺小结节的各种技术手段,着重于术中超声在肺小结节临床诊疗中的应用作一综述,并对其临床意义进行客观性评价。     

Resection of small indeterminate lung nodules by video-assisted thoracoscopic surgery (VTS). Implications for the early diagnosis of lung cancer

Small indeterminate lung nodules are increasingly detected because of the extensive use of chest x-rays and of computed tomography scans. In evaluating a small solitary pulmonary nodule the main concern is whether the nodule is benign or malignant. Resection by video-assisted thoracic surgery is the standard treatment for solitary pulmonary nodules, especially if they are small and not accessible by bronchoscopy or by percutaneous transthoracic needle aspiration. In this prospective study the personal experience in the diagnosis and treatment of lung nodules by video-assisted thoracic surgery and its implications in early diagnosis of lung cancer, are illustrated In the reported series video-assisted lung wedge resection was carried out successfully in (94%) of lung nodules, with low morbidity and no mortality. A definitive pathologic diagnosis was achieved in all cases. These findings indicate that indeterminate lung nodules > 1 cm in diameter have a high probability (65%) of being malignant and therefore need to be resected to establish a definitive diagnosis.     

How to deal with incidentally detected pulmonary nodules less than 10mm in size on CT in a healthy person

The high frequency of non-calcified pulmonary nodules (NCN) <10 mm incidentally detected on a multi-detector CT (MDCT) of the chest raises the question of how clinicians and radiologists should deal with these nodules. Management algorithms for solitary pulmonary nodules >10 mm do not carry across to sub-centimeter lesions. Purpose of this review is to provide a 10-step approach for routinely detected sub-centimeter NCN on a MDCT in healthy persons in order to be able to make an optimal discrimination between benign and malignant NCNs. Recommendations are primarily based on individual cancer risk, the presence or absence of calcifications and nodule size. In nodules >4–5 mm nodule consistency, margin and shape should be taken into account. Next steps in the nodule evaluation are the assessment of localization, nodule number, presence or absence of growth and volume doubling time. Growth is defined as a volume doubling time of 400 days or less, based on volumetry. For nodules <4 mm, a follow-up CT at 12 months is recommended in high risk persons, whilst for low-risk persons no follow-up is needed. If no growth is observed at 12 months, no further follow-up is required. For solid, smooth or attached indeterminate NCN between 5 and 10 mm we recommend an annual repeat scan, whilst for purely intra-parenchymal nodules a 3-month repeat scan should be made to assess growth. Growing lesions with a volume doubling time <400 days require further work-up and diagnosis, otherwise an annual repeat scan to assess growth is recommended.