基于MRI影像组学预测宫颈癌淋巴血管间隙浸润

目的 评估基于MRI影像组学模型术前预测宫颈癌淋巴血管间隙浸润(LVSI)的价值.方法 回顾性分析123例经病理证实宫颈癌患者,根据病理结果分为LVSI+(n=61)及LVSI-(n=62).基于T2WI及动脉期对比增强T1WI(CE-T1WI)提取影像组学特征,按7:3比例将数据分为训练集(n=87)和验证集(n=3...     

肿瘤容积测量在胶质母细胞瘤疗效评价中价值

目的:通过与高分辨率三维(3D)增强T1 WI上肿瘤容积的比较,评价二维(2D)增强T1 WI上肿瘤容积测量在脑胶质母细胞瘤疗效评估中的价值.方法:36例成人脑胶质母细胞瘤患者的72次MRI扫描,采用3.0T MRI进行头颅常规MRI平扫和2D(层厚5 mm)及高分辨率3D(1 mm各向同性体素)增强T1 WI,在2D及高分辨率3D增强T1 WI上分别测量肿瘤容积,采用Wilcoxon秩和检验比较二者间差异;并对同一患者测量结果进行配对,根据肿瘤大小的变化,把肿瘤治疗疗效分为完全缓解、部分缓解、肿瘤稳定和肿瘤进展,采用Kappa加权检验评价2种方法的一致性.结果:2D及高分辨率3D增强T1 WI上的肿瘤容积差异无统计学意义(Z=1.20,P=0.23),有高度相关性(r=0.95,P<0.01).当根据2种方法测得的肿瘤容积的百分比变化将肿瘤反应分为完全缓解、部分缓解、肿瘤稳定和肿瘤进展时,2种方法的Kappa系数为0.80,总体一致率为86%.结论:在评价脑胶质母细胞瘤治疗疗效中,2D增强T1WI上肿瘤容积与高分辨率3D增强T1WI上肿瘤容积具有可比性,可作为后者的实用替代方法.     

联合多MR序列迁移学习网络用于自动分级胶质瘤

目的 提出一种联合多MR序列迁移学习网络算法用于自动分级低级别(LGG)与高级别(HGG)胶质瘤,并评估其效能。方法 于开源数据库中提取76例LGG和259例HGG患者头部MR轴位T1WI、T2WI及液体衰减反转恢复(FLAIR)序列图像,均包含与轴位图像所见肿瘤最大层面相邻的20个层面图像,共6 700幅图像;采用相同的随机数列按7∶1.5∶1.5比例将各序列图像分为训练集(n=4 690)、验证集(n=1 005)及测试集(n=1 005)。以GoogLeNet预训练网络为胶质瘤分级模型的参数迁移源,重新设计输出模块,分别训练T1WI、T2WI及FLAIR单一模型,根据训练过程中的准确率和损失值曲线判断其收敛性;引入联合多序列模型投票机制,以降低单一序列模型对误分类的影响,利用测试集数据评价单一序列模型及联合多序列模型的效能。结果 各单一序列模型对训练集和验证集胶质瘤分级的准确率曲线均呈稳步上升趋势,损失值曲线均呈稳步下降趋势,之后均逐渐收敛。单一T1WI、T2WI、FLAIR模型及联合多序列模型对测试集胶质瘤分级的曲线下面积(AUC)分别为0.951 3、0.934 2、0.96...     

T2WI及对比增强T1WI影像组学模型鉴别纤维型与非纤维型脑膜瘤

目的 观察T2WI及对比增强T1WI(T1C)影像组学模型鉴别纤维型与非纤维型脑膜瘤的价值。方法 回顾性分析423例经病理证实的单发低级别脑膜瘤患者,按7∶3比例分为训练集(n=296)和验证集(n=127);提取训练集T2WI和T1C中病灶3 376个影像组学特征,以SelectPercentile单因素分析法及最小绝对收缩和选择算子(LASSO)筛选最优影像组学特征,分别以分类器逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、线性SVC(LinearSVC)、自适应增强(Adaboost)及决策树(DT)构建鉴别纤维型与非纤维型脑膜瘤的影像组学模型,即模型_LR、模型_SVM、模型_RF、模型_linearSVC、模型_Adaboost及模型_DT,以验证集验证其效能。结果 基于T2WI和T1C共筛出13个最优影像组学特征,以之构建的模型_LR、模型_SVM、模型_RF、模型_linea...     

膝关节前交叉韧带的MRI三维成像研究

目的 探讨MRI三维成像技术(M3D/cube T2WI)在膝关节前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)正常显示和损伤诊断的价值.方法 选取30例正常自愿者(对照组)及11例ACL损伤病例(损伤组),在GE 1.5 T磁共振分别行MRI常规膝关节矢状面T1WI、FSE压脂T2WI(f...     

基于脂肪抑制增强T1WIDelta影像组学预测鼻咽癌患者放射治疗后口干分级

目的 基于脂肪抑制(FS)增强T1WI构建预测放射治疗(放疗)后鼻咽癌(NPC)患者口干级别的Delta影像组学模型，并评估其效能。方法 回顾性分析227例于诱导化学治疗(IC)后接受放疗或同步放化疗(CCRT)NPC患者IC前2周内及IC结束后鼻咽部MRI。于放疗结束后1周根据放射治疗肿瘤协作组标准评估患者口干分级(0～4级),将0、1级口干归为轻度口干(n=81),≥2级口干归为重度口干(n=146)。基于IC前、后FS增强T1WI提取双侧腮腺影像组学特征，计算Delta影像组学特征值。采用最小绝对收缩和选择算子和随机森林算法降维，筛选最优Delta影像组学特征，构建Delta影像组学模型。按8∶2比例将患者分为训练集(n=182)及测试集(n=45),绘制受试者工作特征(ROC)曲线，计算曲线下面积(AUC),评估Delta影像组学模型预测训练集及测试集NPC患者放疗后口干分级的效能；绘制校准曲线，评估模型性能。结果 分别基于IC前、后FS增强T1WI提取2 286个影像组学特征，最终筛选出8个最优Delta影像组学特征并以之构建模型，其预测训练集和测试集NPC患者放疗后口干分级...     

3.0T多模态MRI评估直肠癌T分期及新辅助治疗效果

目的 观察3.0T多模态MRI用于术前评估直肠癌T分期及新辅助治疗效果的价值。方法 回顾性分析150例直肠癌患者多模态MRI资料,包括T1WI、T2WI/弥散加权成像(DWI)、动态对比增强MRI(DCE-MRI)、体素内不相干运动DWI(IVIM-DWI),观察各序列评估直肠癌T分期及新辅助治疗效果的价值。结果 T1WI、T2WI/DWI、DCE-MRI、IVIM-DWI判断T1～T2期和T3～T4期直肠癌的敏感度、特异度及准确率差异均有统计学意义(P均<0.05);DCE-MRI和IVIM-DWI的诊断效能高于T1WI及T2WI/DWI(P均<0.05)。DCE-MRI与IVIM-DWI联合判断直肠癌T分期与病理学结果的一致性好(Kappa=0.943,P<0.05)。不同T分期直肠癌之间,容积转运常数(K^trans)、真弥散系数(D)及表观弥散系数(ADC)差异均有统计学意义(P均<0.05)。80例接受新辅助治疗,疗效良好(n=32)与不良(n=48)患者K^trans、D及ADC差异均有统计学意义(P均<...     

基于迁移学习Inception V3网络模型鉴别胰腺浆液性囊腺瘤与黏液性囊腺瘤

目的 基于迁移学习建立InceptionV3网络模型，观察其鉴别胰腺浆液性囊腺瘤(SCN)与黏液性囊腺瘤(MCN)的价值。方法 回顾性分析172例胰腺囊性肿瘤(PCN)患者，包括107例SCN和65例MCN;按3∶1∶1将其分为训练集(n=102)、验证集(n=34)和测试集(n=36),提取肿瘤T2WI特征。采用迁移学习方法建立InceptionV3网络模型并加以微调，与其他3种卷积神经网络模型和1种机器学习模型进行对比，评估InceptionV3网络模型鉴别胰腺SCN与MCN的价值。结果 基于迁移学习建立的InceptionV3网络模型鉴别胰腺SCN与MCN的准确率为96.13%,敏感度为96.55%,特异度为95.86%, F1值为0.96;所有效能指标均好于非迁移模型。替换全连接层(FC)基于迁移学习InceptionV3模型鉴别胰腺SCN与MCN的准确率为97.13%,敏感度为95.32%,特异度为98.79%,F1值为0.97,均优于冻结卷积层(Conv)及替换FC+冻结Conv模型。基于迁移学习InceptionV3网络模型鉴别胰腺SCN与MCN的效能指标均优于其他4种模...     

术前MRI影像组学模型预测子宫内膜癌风险分层

目的 观察术前MRI影像组学模型预测子宫内膜癌(EC)风险分层的价值。方法 回顾性分析219例术前接受盆腔MR检查的EC患者,根据术后病理结果将其分为高风险组(n=104)及低风险组(n=115);按照不同检查时间将患者分别归入训练集(n=153)或测试集(n=66),并于集内划分亚组。以3D Slicer软件于MRI中手动勾画ROI,分别基于轴位、矢状位脂肪抑制(FS)T2WI及轴位、矢状位增强FS-T1WI中提取1 130个特征,之后以最小绝对收缩和选择算子(LASSO)算法分别选出12、14、16及12个(共54个)影像组学特征(联合MRI特征);再以LASSO降维并筛选出25个特征(联合LASSO特征)。以极度随机树算法分别基于各序列特征、联合MRI特征及联合LASSO特征构建模型;绘制受试者工作特征曲线,以曲线下面积(AUC)、准确度及F1评分评估各模型预测效能;以各模型在测试集中的AUC及主观阅片的AUC评估其预测效能。结果 训练集中,联合MRI模型与联合LASSO模型的准确率(0.784、0.777)、F1评分(0.730、0.731)及AUC(0.835、0.855)均...     

高分辨率T2WI联合合成双反转恢复图像判断直肠癌T分期北大核心CSCD

目的观察合成MRI(SyMRI)定量参数及高分辨率T2WI(HR-T2WI)联合合成双反转恢复(SyDIR)图用于直肠癌T分期的价值。方法回顾性分析79例经病理证实直肠腺癌,将病理T1及T2期归为肌层未突破组、T3及T4期归为肌层突破组。由2名影像科医师(分别具有低及高年资)基于HR-T2WI及联合SyDIR图行直肠癌T分期,观察其与病理结果的一致性,计算T分期诊断准确率;比较组间SyMRI定量参数值T1、T2及质子密度(PD)的差异。绘制受试者工作特征曲线,计算曲线下面积(AUC),评估HR-T2WI及其联合SyDIR图和T2值诊断直肠癌突破肌层的效能。结果79例中,病理T分期T1期3例,T2期32例,T3期27例,T4期17例。2名医师基于HR-T2WI判断直肠癌T分期与病理结果的一致性均较强(Kappa=0.626、0.784,P均<0.001),诊断准确率分别为75.95%(60/79)及86.08%(68/79);基于HR-T2WI联合SyDIR图判断直肠癌T分期与病理结果的一致性为较强及强(Kappa=0.783、0.829,P均<0.001),诊断准确率分别为84.81%(67/79)及88.61%(70/79)。低年资医师基于HR-T2WI联合SyDIR图判断直肠癌突破肌层的AUC(0.940)高于基于单一HR-T2WI(AUC=0.843,Z=2.443,P=0.015);高年资医师基于HR-T2WI联合SyDIR图的AUC(0.954)与基于单一HR-T2WI差异无统计学意义(AUC=0.943,Z=0.366,P=0.720),后者与低年资医师基于HR-T2WI联合SyDIR图差异无统计学意义(Z=0.108,P=0.918)。2名医师所测肌层未突破组T2值均高于肌层突破组(P均<0.001),其余定量参数差异均无统计学意义(P均>0.05);根据T2值判断直肠癌突破肌层的AUC为0.812。结论SyMRI定量参数T2值对判断直肠癌T分期具有一定价值;HR-T2WI联合SyDIR图有助于提高低年资影像科医师判断直肠癌T分期的效能。     

循环生成对抗网络基于颅脑MR图生成伪CT图模型

目的 采用改进循环生成对抗网络（UCycleGAN）基于颅脑MR图映射模型生成伪CT图。方法 对50例鼻咽癌颅脑MR图与CT图进行配准及预处理；以U-net网络并添加L1距离函数替换原始循环GAN （CycleGAN）模型生成器的深度残差网络。随机选取40例图像作为训练数据对UCycleGAN模型进行训练，将剩余10例用于测试；比较生成伪CT图与原始图像质量的差异，并与以ResNet、U-net的CycleGAN以及Pix2Pix生成的图像进行对比。结果 相比其他模型，以UCycleGAN模型生成的伪CT图与原始CT图更为接近，体素平均绝对误差（MAE）为（81.45±3.87） HU，峰值信噪比（PSNR）为（34.13±3.28） dB，结构相似性（SSIM）为0.87±0.03。采用UCycleGAN模型生成的伪CT图的MAE小于、而SSIM明显大于其他3种模型（P均<0.05）；UCycleGAN伪CT图的PSNR大于CycleGAN_ResNet图像（P<0.05）。结论 利用UCycleGAN可基于颅脑MR图生成伪CT图；改良后CycleGAN模型的准确性更高。     

3D-FS-FLASH序列在肝细胞癌MRI诊断中的应用价值

目的　评价MRI三维 ( 3D)FS FLASH序列诊断肝细胞癌的价值。方法　 2 0名患者 2 8枚病灶运用二维和三维序列行二次动态增强检查。观察各序列对病灶的显示能力 ,测量信号值 ,计算对比噪声比 (CNR)和增强指数 (EI)。并对三维资料运用多种方法重建。结果　 3D FS FLASH动态增强发现病灶 2 8枚 ,优于二维增强的 2 4枚 (P <0 .0 5 )。二维增强动脉期、T2WI和三维增强动脉期CNR高于二维和三维平扫及增强实质期 (P <0 .0 0 1)。三维序列中病灶的EI >二维序列病灶EI>三维序列肝实质EI >二维序列肝实质EI (P <0 .0 0 1)。经重建 ,5枚病灶可显示供血动脉 ,1枚显示引流静脉 ,1例静脉曲张避免了误诊为肿瘤。结论　 3D FS FLASH动态增强扫描不但诊断肝细胞癌优于 2D序列 ,还能提供更多有价值信息。     

基于体素形态学和表面形态计量学MRI观察肌萎缩侧索硬化患者大脑结构改变

目的 探讨肌萎缩侧索硬化（ALS）患者大脑形态结构的改变,以期寻找有效的早期诊断影像学标记。方法 采集27例临床确诊ALS患者（ALS组）和27名健康志愿者（对照组）的3D-T1W脑结构像,分别以基于体素形态学（VBM）和基于表面形态计量学（SBM）方法对全脑结构进行分析。将2种算法得到的ALS组有显著差异脑区的灰质体积与临床修订版ALS功能评分量表（ALSFRS-R）评分分别进行相关分析。结果 VBM分析结果显示,与对照组比较,ALS组双侧中央前回、左侧背侧丘脑、右侧辅助运动区、左侧中央沟盖、双侧中央后回等运动相关脑区灰质体积显著减小,双侧额叶、颞叶、枕叶及海马旁回等运动区以外的脑区灰质体积亦缩小。SBM分析结果显示,与对照组比较,ALS组右侧BA4a、BA4p区灰质体积和皮层厚度降低。ALS组右侧BA4a区灰质体积与ALSFRS-R评分呈正相关（r=0.418,P=0.038）。结论 ALS患者大脑运动区和运动区域以外脑结构均有所改变,BA4a区的灰质体积及皮层厚度有望作为生物学标记物,用于监测疾病病程进展。     

自制线圈辅助支架及表面线圈组合用于新生儿颅脑1.5T MR检查北大核心CSCD

目的观察自制线圈辅助支架及相控阵表面线圈组合(简称组合线圈)用于新生儿颅脑1.5T MRI的价值。方法针对水模分别以组合线圈及常规头颅线圈以相同参数采集T1WI进行体外实验。采用组合线圈(试验组)及常规头颅线圈(对照组)以相同参数对10名健康足月新生儿采集颅脑T1WI、T2WI和T2液体衰减反转恢复(T2-FLAIR)序列图像,比较图像信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和信号一致性(Cs),综合分析新生儿颅脑各序列图像,比较组间图像主观评分的差异。结果体外实验中,相比常规头颅线圈,以组合线圈采集的T1WI中,各区域SNR均有所增加(P均<0.05),前后部及左右侧Cs值均降低(P均<0.01)。临床试验中,相比对照组,试验组新生儿颅脑T1WI、T2WI及T2-FLAIR序列图像的前额部SNR均提高(P均<0.05),T1WI基底节及左右颞部SNR均降低(P均<0.05),其余区域各序列图像SNR差异均无统计学意义(P均>0.05);组间新生儿颅脑各序列图像所示各区域CNR差异均无统计学意义(P均>0.05);试验组图像质量主观评分(4.45±0.27)高于对照组[(3.01±0.42),t=35.25,P<0.01]。结论自制线圈辅助支架及表面线圈组合有利于提高新生儿颅脑1.5T MR图像质量。     

3D MR结肠成像评价孕中晚期胎儿结直肠发育

目的 观察3D MR结肠成像（3D MRC）评估孕中晚期胎儿结直肠发育的价值。方法 回顾性分析83胎经出生后随访或尸检证实胃肠道正常胎儿胎儿MRI，包括真实稳态进动快速成像（true-FISP） T2WI、半傅立叶单次激发快速自旋回波（HASTE） T2WI及二维快速小角度激发梯度回波（2D FLASH） TIWI；基于2D FLASH T1WI重建获得3D MRC，分析不同胎龄胎儿正常结直肠信号，测量各段结肠及直肠最宽处平均宽度，分析其与胎龄的相关性，建立线性回归方程。结果 随胎龄增加，2D FLASH T1WI显示胎儿结直肠表现为高信号，HASTE T2WI呈明显低信号。3D MRC显示，随胎龄增加，胎儿结直肠内的胎粪自远段至近段结肠逐渐蓄积，呈管腔内较连续、均匀分布的高信号，旋转图像可显示肠道收缩、纡曲及折叠部分。胎儿正常结直肠平均宽度为（8.38±2.96） mm，且随孕周增加而逐渐增大，回归方程为Y （结直肠平均宽度）=－8.39+0.559X （胎龄），R²=0.81。结论 3D MRC有助于评估胎儿结直肠发育。     

MR集合序列定量参数评价中轴型脊柱关节炎骶髂关节病变

目的 观察MR集合序列（MAGiC）定量参数对于中轴型脊柱关节炎（axSpA）骶髂关节病变的应用价值。方法 对临床诊断axSpA患者分别采用常规序列和MAGiC序列行骶髂关节MR扫描,对比常规T1WI及短时翻转恢复（STIR）序列图像所示病理性脂肪沉积及骨髓水肿（BME）,比较MAGiC T1-mapping、T2-mapping和质子密度（PD）-mapping定量图所示骶髂关节病理性脂肪沉积及BME与S_2-3骶孔间正常骨髓（正常对照）的T1、T2及PD值差异。结果 共纳入28例axSpA患者。常规T1WI及STIR图像显示24例存在48处骶髂关节病理性脂肪沉积,23例存在57处BME。病理性脂肪沉积的T1值[（477.37±5.60）ms]低于正常骨髓[（614.65±17.83）ms,t=-6.952,P<0.05],T2值及PD值[（103.26±2.42）ms、（113.93±4.27）pu]均高于正常骨髓[（83.30±2.28）ms,78.30（62.50,84.00）pu,t=5.858,Z=-3.440,P均<0.05）]。BME的T1、T2、PD值分别为（2 617.92±176.85）ms、[101（94.00,96.90）]ms和（89.70±3.78）pu,均高于正常骨髓[（614.65±17.83）ms、（83.30±2.28）ms和78.30（62.50,84.00）pu,t=11.219、Z=-4.031、-2.266,P均<0.05]。结论 MAGiC定量参数有助于评价axSpA骶髂关节病变。     

3.0T MR体素内不相干运动成像、弥散张量成像及T1 mapping检测健康成年人肾功能

目的 观察3.0T MR体素内不相干运动成像(IVIM)、弥散张量成像(DTI)及T1 mapping技术检测健康成年人肾功能的价值。方法 对前瞻性招募的22名健康成年志愿者行3.0T MR肾脏IVIM、DTI及T1 mapping扫描,获得左、右肾皮髓质MRI参数,包括IVIM相关参数纯水分子扩散系数(D)、灌注相关扩散系数(D^*)和灌注分数(f)、DTI相关参数各向异性分数(FA)及T1 mapping相关参数T1值;观察肾脏不同部位各参数差异,评估其与估算肾小球滤过率(eGFR)的相关性,分析其反映肾功能的价值。结果 左、右肾皮髓质上、中、下份MRI参数及左、右肾MRI参数差异均无统计学意义(P均＞0.05)。双肾皮质表观弥散系数(ADC)及D均大于髓质,而FA及T1值均小于髓质(P均<0.05);双肾髓质T1值与eGFR中度相关(r=0.718,P=0.013)。观察者间双肾皮质及髓质ADC、D、FA及T1值测值的一致性良好(ICC=0.751~0.896,P均＜0.001),双肾皮质及髓质D^*、f的一致性一般(ICC=0.489~0.668,P均＜0.001)。结论 3.0T MR IVIM、DTI及T1 mapping技术有助于检测健康成年人肾功能。     

复发缓解型多发性硬化患者深部灰质核团体积和灌注改变与临床评分的相关性

目的 采用基于体素的形态学（VBM）方法及3D伪连续动脉自旋标记（3D pCASL）技术探讨复发-缓解型多发性硬化（RRMS）患者深部灰质体积和灌注改变,及其与临床扩展残疾状态量表（EDSS）和神经心理学量表评分间的相关性。方法 对30例RRMS患者（RRMS组）和24名健康志愿者（对照组）行EDSS量表和神经心理学量表测试,评估其记忆功能。行3D T1WI及3D pCASL扫描,并应用Matlab平台的SPM 8及VBM 8软件对图像进行预处理。采用SPM统计软件,分析RRMS患者深部灰质体积、灌注改变,进一步提取深部灰质体积、灌注显著改变脑区的参数值与EDSS和神经心理学量表评分进行相关性分析。结果 与对照组比较,RRMS组双侧丘脑、左侧海马、左侧壳核、右侧苍白球体积显著下降（P均<0.05,FDR校正）,双侧丘脑、双侧尾状核脑血流量（CBF）显著下降（P<0.05,FDR校正）。RRMS组左右侧丘脑体积、右侧苍白球体积、左侧丘脑CBF与符号数字转换测验评分呈正相关（r_s=0.757、0.709、0.463、0.454,P均<0.05）,左右侧丘脑体积、左侧丘脑CBF与Rey听觉词语学习测试-即刻记忆评分呈正相关（r_s=0.565、0.503、0.492,P均<0.05）,与EDSS评分均无明显相关性（P均>0.05）。结论 RRMS患者深部灰质体积和灌注均发生改变,深部灰质体积和灌注下降均与记忆功能受损有关。