多模态MRI影像组学术前预测肾透明细胞癌Fuhrman核分级

目的探讨多模态MRI影像组学对肾透明细胞癌(ccRCC)术前Fuhrman核分级的预测价值。方法回顾性分析2011年4月至2021年4月就诊于苏州大学附属第三医院的129例经手术病理证实为ccRCC的患者资料, 采用随机数表法按7∶3的比例随机分为训练集(90例)和验证集(39例)。根据术后病理结果, 将Fuhrman Ⅰ、Ⅱ级纳入低级别组(96例, 训练集65例、验证集31例), Fuhrman Ⅲ、Ⅳ级纳入高级别组(33例, 训练集25例、验证集8例)。由2名放射科医师于T1WI、T2WI、Dixon纯水相、Dixon纯脂相、磁敏感加权成像(SWI)、血氧水平依赖(BOLD)图像上手动勾画感兴趣区, 每个ROI分别提取396个纹理特征。在训练集采用组内相关系数、Mann-WhitneyU检验、最小冗余-最大相关法、最小绝对收缩与选择算子法行特征降维, 获取最佳纹理特征, 采用logistic回归构建多模态影像组学模型, 采用受试者操作特征(ROC)曲线评估模型在训练集和验证集中鉴别高、低级别ccRCC的效能。结果共筛选出4个SWI、1个T2WI以及1个BOLD纹理特征用于建模。训练...     

基于MRI征象及影像组学的列线图预测腮腺良性与恶性肿瘤的价值

目的建立并验证基于MRI征象和影像组学的列线图鉴别腮腺良性与恶性肿瘤的效能。方法回顾性收集2015年1月至2020年5月青岛大学附属医院86例经手术病理证实的腮腺肿瘤患者为训练集, 收集2013年1月至2020年1月香港大学深圳医院35例患者为独立外部验证集。采用logistic回归基于临床及MRI征象建立临床诊断模型。基于术前平扫T1WI和预饱和脂肪抑制T2WI(fs-T2WI)进行影像组学特征提取, 建立影像组学诊断模型。基于影像组学评分及临床诊断模型, 通过logistic回归建立影像组学+临床联合诊断模型及列线图。采用受试者操作特征(ROC)曲线评价各模型诊断腮腺良性与恶性肿瘤的效能, ROC曲线下面积(AUC)的比较采用DeLong检验。结果 Logistic回归结果显示, 腮腺深叶受累(OR值为3.285, P=0.040)和周围组织结构侵犯(OR值为15.919, P=0.013)是腮腺恶性肿瘤的独立影响因素, 将二者构建临床诊断模型。基于平扫T1WI和fs-T2WI, 共提取19个特征构建影像组学诊断模型。联合影像组学评分以及腮腺深叶受累、周围组织结构侵犯2个常规影像学...     

磁共振成像影像组学特征对乳腺癌淋巴血管浸润的预测价值

目的探讨基于MRI影像组学特征对乳腺癌淋巴血管浸润(LVI)的预测价值。方法回顾性分析2021年1至7月在辽宁省肿瘤医院术前接受MR检查且经术后病理证实的乳腺浸润性导管癌患者216例, 均为女性, 年龄27～80(53±11)岁, 其中有LVI患者68例, 无LVI患者148例。将所有患者按7∶3比例分成训练集和验证集。基于临床及MRI表现提取LVI的独立危险因素, 构建临床特征模型。在动态增强(DCE)MRI第二期相及DWI中分别勾画肿瘤及瘤周1 mm环形带、瘤周2 mm环形带、瘤周3 mm环形带感兴趣区, 进行影像组学特征提取和筛选, 构建影像组学特征模型。绘制受试者操作特征(ROC)曲线评价各模型的诊断效能。结果表观扩散系数(ADC)值(OR=0.09, 95%CI 0.01～0.97, P=0.047)、腋窝淋巴结肿大(OR=2.51, 95%CI 1.18～5.37, P=0.017)、瘤周水肿(OR=2.34, 95%CI 1.15～4.75, P=0.019)是LVI的独立危险因素。以ADC值、腋窝淋巴结肿大、瘤周水肿建立临床特征模型。最终筛选出10个影像组学特征构建DC...     

基于乳腺癌动态增强MRI图像的影像组学特征预测腋窝淋巴结转移的可行性研究

目的探讨基于乳腺癌动态增强MRI图像的影像组学特征预测腋窝淋巴结转移的可行性。方法回顾性分析2013年1至12月北京大学第一医院经粗针穿刺活体组织检查确诊为乳腺癌的163例患者(163个病灶)。所有患者腋窝淋巴结状态均经病理学确诊, 且术前有完整乳腺MRI图像。163例患者中, 有腋窝淋巴结转移者94例, 无腋窝淋巴结转移者69例, 并按照7∶3比例随机进入训练集(115例)与测试集(48例)。对训练集进行影像组学分析, 包括图像预处理及标记、影像组学特征提取、影像组学模型建立及模型预测效能分析。测试集用于模型效能测试。采用受试者操作特征曲线及曲线下面积(AUC)分析模型的预测效能。结果训练集提取的1 075个特征中, 采用随机森林分类器最终选取主成分分析(PCA)融合特征8、41、67建模, 3个PCA融合特征建立的模型鉴别诊断乳腺癌有、无腋窝淋巴结转移的AUC为0.956(95%CI 0.907～0.988), 诊断灵敏度为91.2%, 特异度为100%, 准确度为94.8%;测试集中3个PCA融合特征建立的模型鉴别诊断乳腺癌有、无腋窝淋巴结转移的AUC为0.767(95%CI 0...     

基于MRI影像及数字病理图像的组学列线图预测软组织肉瘤术后复发风险的研究

目的探讨基于MRI影像及数字病理图像的组学列线图预测软组织肉瘤(STS)术后复发风险的价值。方法本研究为回顾性队列研究, 回顾性收集2016年1月至2021年3月青岛大学附属医院经手术病理证实的192例STS患者, 其中于崂山院区就诊的患者作为训练集(112例), 市南院区就诊的患者作为验证集(80例)。对患者进行随访, 分为复发组(87例)和未复发组(105例)。收集患者的临床和影像学特征, 提取病灶脂肪抑制T2WI图像的影像组学和数字病理图像的病理组学特征, 采用多因素Cox回归建立临床模型、影像组学模型、病理组学模型和联合组学模型, 并结合最优组学模型和临床模型, 构建组学列线图。采用一致性指数(C index)和时间依赖受试者操作特征曲线下面积(t-AUC)评价各模型预测STS术后复发风险的效能, 采用DeLong检验比较t-AUC间的差异。采用X-tile软件确定组学列线图的截断值, 将患者分为低风险(106例)、中风险(64例)及高风险(22例)组, 采用Kaplan-Meier生存曲线和log-rank检验计算并比较3个复发风险组的累积无复发生存(RFS)率。结果联合组学...     

瘤内及瘤周动态增强MRI影像组学特征鉴别乳腺原位癌与浸润性癌的可行性研究

目的探讨基于乳腺癌瘤内及瘤周区域动态增强MRI影像组学特征构建的预测模型鉴别乳腺原位癌与浸润性癌的可行性。方法回顾性分析北京大学第一医院2013年1至12月经粗针穿刺活体组织检查或手术切除组织病理学检查确诊为浸润性乳腺癌及2013年1月至2015年12月经手术切除组织病理学检查确诊为乳腺原位癌的连续病例。所有患者均有术前完整乳腺MRI图像。共入组251例患者(251个病灶), 均为女性, 年龄23～82岁, 中位年龄53岁, 其中乳腺原位癌43例, 乳腺浸润性癌208例。所有病例按照7∶3比例随机分为训练集(176例)与测试集(75例)。在训练集中结合动态增强(DCE)蒙片及早期强化图像, 对乳腺肿瘤区域及瘤周区域进行半自动分割, 然后提取、筛选影像组学特征并建立预测模型。测试集进行模型效能测试。采用受试者操作特征(ROC)曲线及曲线下面积(AUC)分析训练集及测试集中各模型的预测效能。结果利用瘤内、瘤周、瘤内联合瘤周影像组学特征建立的预测模型效能均较好, 在测试集中3个预测模型鉴别乳腺原位癌与浸润性癌的AUC分别为0.865、0.896、0.922, 两两比较差异无统计学意义(P&g...     

基于MR影像组学预测遗忘型轻度认知障碍预后的研究

目的探讨基于MR影像组学预测遗忘型轻度认知障碍(aMCI)转化为阿尔茨海默病(AD)的效能。方法回顾性分析2018年12月至2020年12月在山西医科大学第一医院确诊为aMCI的30例患者及来源于公共数据库的190例aMCI患者的临床和影像资料, 男120例、女110例, 年龄50～80岁, 其中进展为AD 39例, 未进展为AD 181例。以7∶3随机分为训练集(154例)和验证集(66例)。在患者的横断面、冠状面、矢状面T1WI三维磁化强度预备梯度回波序列图像上手动逐层勾画双侧海马边缘, 得到三维图像, 然后分别提取左侧海马、右侧海马、联合双侧海马的影像组学特征, 并进行影像组学特征筛选, 最后构建影像组学标签。采用受试者操作特征(ROC)曲线评估各影像组学标签的性能。选取最优影像组学标签计算影像组学分数(Rad-score), 并构建影像组学(R)列线图。根据最优影像组学标签的Rad-score阈值, 区分aMCI转化为AD的高风险组和低风险组, 并绘制Kaplan-Meier生存曲线。通过单因素logistic回归分析确定影响aMCI患者进展的临床特征, 建立临床特征(C)列线...     

CT影像组学预测早期急性胰腺炎进展的价值

目的探讨基于CT的影像组学预测早期急性胰腺炎(AP)进展的价值。方法回顾性分析2013年11月至2021年2月皖南医学院弋矶山医院109例根据新修订的亚特兰大分类诊断为AP的患者, 根据随诊结果分为进展组(40例)和非进展组(69例)。所有患者初次发病1周内行腹部平扫及增强CT扫描。采用计算机完全随机方法将患者按7∶3的比例分为训练集(77例, 进展组28例, 非进展组49例)和验证集(32例, 进展组12例, 非进展组20例)。在平扫、动脉期、静脉期和延迟期图像上, 对胰腺实质全部层面沿胰腺边缘手动勾画感兴趣区并进行三维融合, 采用AK软件提取纹理特征, 使用最小冗余最大相关和最小绝对收缩和选择算子回归分析对纹理特征降维, 建立平扫、动脉期、静脉期、延迟期和4个序列联合的影像组学标签。采用多因素logistic回归分析, 联合临床特征和CT特征建立临床模型, 联合临床、CT特征和影像组学标签建立综合模型。使用受试者操作特征(ROC)曲线评价各模型预测早期AP进展的效能, 应用决策曲线分析(DCA)评估模型的临床应用价值。结果在训练集中, logistic回归结果显示边缘是AP进展的独...     

基于MRI的临床-影像组学模型对前列腺癌根治术后生化复发的预测价值

目的构建基于MRI的临床-影像组学模型, 并探讨其对前列腺癌根治术后生化复发(BCR)的预测价值。方法回顾性分析2015年1月至2018年12月在苏州大学附属第一医院接受根治性前列腺切除术并具有完整随访数据的212例前列腺癌患者, 采用Python语言的random工具包对患者以7∶3的比例进行无放回随机采样, 分为训练集(149例)和测试集(63例)。对患者进行术后随访, 随访终点为发生BCR或至少3年, 训练集中50例患者发生BCR, 测试集中21例患者发生BCR。提取训练集患者术前T2WI、扩散加权像和表观扩散系数图中主病灶区域的影像组学特征, 采用无监督的Kmeans聚类算法进行特征筛选, 筛选出的特征采用多变量Cox回归模型进行模型拟合, 构建影像组学模型。应用单因素Cox回归分析筛选与BCR相关的术前临床资料, 联合影像组学标签(RadScore)构建临床-影像组学模型。在测试集中以患者术后3年是否发生BCR为界, 构建时间依赖性受试者操作特征(ROC)曲线, 计算曲线下面积(AUC), 评估影像组学模型、临床-影像组学模型以及根治术后前列腺癌风险评估(CAPRA-S)评分...     

前列腺癌局部复发影像报告系统指南解读

2021年前列腺影像报告和数据系统指导委员会发表了基于多参数MRI(mpMRI)的前列腺癌根治术和放疗术后局部复发影像报告系统(PI-RR)指南, 旨在促进标准化以减少mpMRI图像采集、解释和报告的差异。本文中笔者对该指南的要点进行解读。     

多模态CT成像结合影像组学技术助力胃癌精准TNM分期

多模态CT检查技术和影像组学等方法已在胃癌筛查、诊断与鉴别诊断、分期分级、疗效评估、治疗后再分期及随访监测等方面显示出较大的优势, 为个性化精准诊疗提供了关键信息和依据, 是胃癌的一线影像学评估手段, 与此同时, 也面临巨大挑战。只有以患者为中心和以解决临床问题为原则设计好不同成像模式下的CT检查技术和影像组学研究方案, 充分发挥不同成像模式检查的优势, 结合影像组学在临床实际应用中发挥的作用, 才能真正实现源于临床、用于临床和高于临床的目标, 真正推进医学影像人工智能的健康发展, 更好地为患者服务。     

影像组学多模态MRI量化分析用于直肠癌新辅助治疗后疗效及预后评估的方法学专家共识

新辅助治疗联合全直肠系膜切除术已成为局部进展期直肠癌的标准治疗方案, 而新辅助治疗效果对后续治疗方案的选择有重要影响。MRI是直肠癌原发灶评估的首选影像学检查技术, 但在评估接受新辅助治疗后的治疗反应方面还存在一定局限性。近年来, 应用影像组学分析多模态MRI图像进行直肠癌新辅助治疗疗效及预后评估已显示出巨大潜力, 但是由于在方法学流程上缺乏统一标准与规范, 导致研究成果在临床转化和推广应用上受到限制。因此, 笔者组织业内专家针对应用影像组学方法分析多模态MRI图像进行直肠癌新辅助治疗疗效及预后评估研究的规范性进行讨论, 在数据采集与预处理、定量特征提取与筛选、构建模型及模型评价等方面形成了共识, 希望能够进一步促进相关研究成果进入临床实用化阶段。     

影像组学在肿瘤PET显像中的应用进展

影像组学可从医学图像中高通量地提取影像特征进行定量分析, 进而量化肿瘤异质性, 无创地评估肿瘤的生物学行为。近年来, 影像组学在核医学领域尤其是PET中的应用发展迅速。该文对基于PET的影像组学在肿瘤鉴别与预后评估方面的应用及面临挑战与前景进行论述, 以提高对PET影像组学的认识。     

肝脏常见良性肿瘤的MRI表现

肝脏良性肿瘤种类繁多, 组织来源多样, 成分组成复杂, 鉴别诊断困难。MRI在肝脏病变的诊断中具有重要价值。本文将从肝脏MRI检查技术出发, 重点阐述海绵状血管瘤、血管平滑肌脂肪瘤、局灶性结节增生、肝细胞腺瘤4种常见肝脏良性肿瘤的MRI表现, 以提高影像医师对肝脏良性肿瘤的认识和诊断水平。     

卵巢肿瘤的MRI表现

卵巢肿瘤是女性常见妇科肿瘤之一, 组织学类型众多, 病理学和影像学表现复杂多样, 加上缺乏特异性临床表现和肿瘤标志物, 术前诊断难度较大。MRI以其组织分辨率高和多方位成像等优势, 在卵巢肿瘤的诊断中具有较大价值。该文概要描述了常见卵巢肿瘤的MRI表现、诊断思路和鉴别诊断要点, 旨在提高影像医师对卵巢肿瘤的认识, 提高诊断水平。     

基于扩散峰度成像序列平均扩散峰度图的影像组学鉴别宫颈鳞癌与腺癌的应用

目的 探讨基于扩散峰度成像(DKI)序列平均扩散峰度(MK)图的影像组学方法鉴别宫颈鳞状细胞癌(CSCC)和宫颈腺癌(CA)的价值.资料与方法 回顾性收集接受MRI检查(含DKI序列)并经手术病理证实的宫颈癌63例,分为训练组43例和验证组20例,构建多元Logistic回归预测模型,采用受试者工作特征(ROC)曲线评...     

原发性外阴肌上皮癌MRI表现1例

本文报道1例原发性外阴肌上皮癌, 患者女, 37岁, 以近半年会阴无痛性肿物逐渐增大为主要临床表现。MRI示会阴部形态不规则肿物, 边缘光整, T1WI呈等信号, T2WI呈不均匀高信号, DWI呈高信号, 增强扫描病灶强化不均匀, 与阴蒂分界欠清, 动态增强时间-信号强度曲线呈平台型, 晚期轻度流出。术后随访24个月肿瘤无复发。     

MRI在Luminal型乳腺癌疗效及预后评估中的应用进展

Luminal型乳腺癌(LBC)是最常见的乳腺癌亚型, 与其他亚型相比, LBC总体预后较好, 但部分患者对新辅助治疗(NAT)反应性较低、远期复发风险较高。因此LBC的治疗更具复杂性和挑战性, 如何准确预测治疗敏感度、评估治疗反应、识别不同复发风险的患者是目前研究的难点。MRI作为评估NAT疗效和预后的重要手段, 在LBC中具有重要临床价值。该文旨在对乳腺MRI在LBC疗效及预后评估中的应用进展进行综述, 以期为LBC的精准医疗提供帮助。     

影像组学研究的困境和出路

影像组学研究已经受到了学术界与工业界的广泛关注与研究, 然而距离影像组学模型的临床应用, 仍面临着诸多挑战。本文从医学影像数据标准化、模型泛化性、生物学可解释性及临床易用性4个方面进行探讨, 并提出可行性解决方案。最后, 建立医学影像人工智能标准化数据库对推进影像组学在疾病诊疗领域的临床应用具有重要意义。     

鼻腔鼻窦平滑肌肉瘤的影像表现

回顾性分析2016年1月至2021年4月复旦大学附属眼耳鼻喉科医院经病理证实的6例原发性鼻腔鼻窦平滑肌肉瘤(LMS)的临床资料及CT、MRI图像特征。女4例、男2例, 年龄范围8～74岁。3例鼻腔LMS均位于鼻腔中后部或后鼻孔区, 病灶边缘光滑, 膨胀性生长, 向后突入鼻咽腔并堵塞对侧后鼻孔区。3例鼻窦LMS病灶中位于上颌窦1例、筛窦1例、后组鼻窦1例, 均伴鼻外结构的侵犯。CT示鼻窦LMS骨质吸收破坏更显著。MRI T2WI示鼻腔LMS呈稍高或高信号, 鼻窦LMS呈等信号, 增强后鼻腔LMS较明显强化, 鼻窦LMS显著强化。5例患者行扩散加权成像, 表观扩散系数为(0.91±0.25)×10-3 mm2/s。1例动态增强时间-信号强度曲线呈平台型。鼻腔LMS影像学表现具有一定特征性, 而鼻窦LMS易与其他恶性肿瘤混淆, 确诊需依靠病理。