基于深度学习的重建算法在健康志愿者肝脏低剂量薄层CT检查中的应用研究

  目的  比较基于深度学习（deep learning, DL）的重建算法、滤波反投影（filtered back projection filtering, FBP）重建算法和迭代重建（iterative reconstruction, IR）算法,探讨DL重建算法在健康志愿者肝脏低剂量薄层CT检查中临床应用的可行性。  方法  采用联影160层CT对直径180 mm的标准水模进行扫描,比较DL、FBP和IR算法的噪声功率谱。前瞻性纳入健康志愿者100例,其中常规剂量组（normal dose, ND）50例、低剂量组（low dose, LD）50例。ND组采用IR算法;LD组分别采用DL、FBP和IR算法。使用单因素方差分析比较ND-IR、LD-FBP、LD-IR和LD-DL 4组的肝CT值、肝噪声、肝信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）、对比噪声比（contrast noise ratio, CNR）和质量因数（figure of merit, FOM）。采用Kruskal-Wallis检验比较4组图像的解剖结构主观评分。  结果  DL噪声功率谱平均峰值最低,形态与中等迭代等级IR算法相似。ND-IR、LD-FBP、LD-IR和LD-DL的肝CT值差异无统计学意义,LD-DL的噪声低于LD-FBP、LD-IR和ND-IR（P<0.05）,LD-DL的SNR、CNR和FOM均高于LD-FBP、LD-IR和ND-IR（P<0.05）。LD-DL解剖结构的主观评分均与ND-IR无明显差异（P>0.05）,且均高于LD-FBP和LD-IR（P<0.05）。LD组相对于ND组减少约50.2%辐射剂量。  结论  噪声形态与临床常用的中等迭代等级IR相近的DL算法降噪能力高于IR,与FBP相比噪声形态较平滑但降噪能力大幅提高,在健康志愿者肝脏低剂量薄层CT检查中可获得肝脏常规剂量厚层CT的图像质量。     

MRI 3D-VIBE 序列评价胆道梗阻性病变的价值

目的通过与磁共振胆胰管成像(MRCP)和MR梯度回波(GE)2DT1W序列增强扫描比较,探讨MRGE快速三维容积式插入法屏气检查(3D-VIBE)序列在诊断胆道梗阻性病变中的价值。方法132例疑有胆道梗阻性病变而接受包括3D-VIBE序列在内的全套MR检查患者,通过与手术、病理及临床随访结果对照,比较三种MR成像序列对胆道梗阻性病变的诊断价值。结果①病灶检测及定位:118例有明确梗阻部位,共计160个病灶中。MRCP检出149个(93.1%),优于3D-VIBE序列及2DGET1W序列(P<0.05);②定性诊断:132例患者中,三种方法准确率分别为3D-VIBE97.7%(129/132)、2DGET1W91.7%(121/132)、MRCP84.8%(112/132),3D-VIBE占优(P<0.05);③推断病灶组织学来源:三种方法准确率分别为3D-VIBE97.0%(128/132)、2DGET1W87.1%(115/132)、MRCP76.5%(101/132)。它们两两之间的差异均有统计学意义(P<0.05),3D-VIBE效果最佳。结论MR3D-VIBE序列对胆道梗阻性病变(特别是非结石性病因)显示出较佳的诊断价值。     

漏斗胸畸形程度对心脏形态和位置等影响的螺旋CT评价

目的　评价漏斗胸畸形的螺旋CT表现及胸骨凹陷对心脏形态和位置等的影响。方法　搜集 1999～ 2 0 0 3年行螺旋CT检查并经手术治疗的漏斗胸 32例。在CT图像上 ,观察和测定漏斗胸的胸骨凹陷深度、CT凹陷指数 [左胸矢状内径 (b)与胸椎体前缘至胸骨后缘距离 (a)的比值 ]、心脏旋转角度 (胸椎体前缘至心尖连线与胸矢状线的夹角 )和左下肺静脉干轴线与胸矢状线的夹角 (PV角 ) ,评价它们之间的关系。结果　 32例漏斗胸显示了不同程度的胸骨凹陷 ,平均凹陷深度为 (2 1± 7)mm ,CT凹陷指数 (b/a )为 2 9± 1 8,心脏旋转角为 (5 5 9± 9 8)° ,静脉角为 (49 8± 14 0 )°。胸骨轻度畸形 11例 (b/a <2 4 )、中度 12例 (b/a =2 4～ 2 9)、重度 9例 (b/a >2 9) ,胸骨平均凹陷深度分别为17、2 1、2 7mm ,三者间差异有非常显著性意义 (F =5 39,P <0 0 1) ;心脏旋转角分别为 4 9 7°、5 5 5°和6 6 9° ,三者间差异有非常显著性意义 (F =7 4 4 ,P <0 0 1) ;而PV角分别为 5 8 7°、4 6 5°和 4 2 4° ,三者间差异也有显著性意义 (F =3 33,P <0 0 5 )。随着CT凹陷指数的增加 ,心脏旋转角度也增大 ,两者的相关系数为 0 73(P <0 0 1)。结论　螺旋CT扫描可准确显示漏斗胸的胸骨畸形     

心律对64层螺旋CT冠脉成像质量的影响及其后处理技术的应用价值

目的探讨心律对64层螺旋CT冠脉成像质量的影响及其后处理技术的应用价值。方法687例患者行64层螺旋CT冠状动脉造影检查，对所有图像进行回顾分析。按照心率波动幅度将其分为4组，比较各组图像质量。对部分心律不齐或异常患者采用了多时相重建（n=76）及心电编辑技术（n=21），并对其图像质量进行对比分析。结果各组间图像质量差异具有统计学意义（χ^2=225．040，P〈0．001），心率波动幅度越大，图像质量越差。采用心电图编辑软件处理后图像质量有明显提高（Z=-3．385，P=0．001）。76例患者采用了多时相重建技术，对于75％R-R间期重建不满意的病例，40％R-R间期重建有助于提高右冠状动脉的图像质量（Z=-4．209，P〈0．001）。结论心律是影响64层螺旋CT冠脉成像质量的重要因素，但采用合适的后处理技术有利于图像质量的改善。     

64层螺旋CT冠状动脉钙化积分在冠心病诊断中的临床应用

目的探讨64层螺旋CT冠状动脉钙化积分在冠心病诊断中的临床应用价值。方法对2006年7~12月来我院就诊的冠心病患者49例(冠心病组)及健康体检者47例(对照组)行64层MDCT冠脉钙化积分扫描,其中30例(冠心病25例,对照组5例)同时行冠状动脉造影检查,根据冠状动脉管腔的狭窄程度分为<50%、50%~75%和>75%3组,并对冠状动脉的最大狭窄程度和相应血管的钙化积分值进行对照研究。结果在96例观察对象中,四大分支血管以右冠状动脉和左前降支钙化积分最高。冠心病组的总钙化积分平均为(462±314)分,对照组钙化积分为(83±52)分,两者差异具有统计学意义(P<0.001)。在冠状动脉狭窄程度<50%、50%~75%和>75%3组不同患者中,钙化积分差异具有统计学意义(P<0.000)。在出现钙化冠脉血管中,管径的最大狭窄程度和相应血管的钙化积分值存在中等程度的直线相关(r=0.445,P<0.01)。结论冠脉钙化积分作为一种有效、无创的检查手段,虽然不能完全准确评价冠脉狭窄度,但是通过筛查冠心病高危人群,可以大大节省经济资源。     

心律对64层螺旋CT冠脉成像质量的影响及其后处理技术的应用价值

目的探讨心律对64层螺旋CT冠脉成像质量的影响及其后处理技术的应用价值。方法687例患者行64层螺旋CT冠状动脉造影检查,对所有图像进行回顾分析。按照心率波动幅度将其分为4组,比较各组图像质量。对部分心律不齐或异常患者采用了多时相重建(n=76)及心电编辑技术(n=21),并对其图像质量进行对比分析。结果各组间图像质量差异具有统计学意义(χ2=225.040,P<0.001),心率波动幅度越大,图像质量越差。采用心电图编辑软件处理后图像质量有明显提高(Z=-3.385,P=0.001)。76例患者采用了多时相重建技术,对于75%R-R间期重建不满意的病例,40%R-R间期重建有助于提高右冠状动脉的图像质量(Z=-4.209,P<0.001)。结论心律是影响64层螺旋CT冠脉成像质量的重要因素,但采用合适的后处理技术有利于图像质量的改善。     

16层螺旋CT时间-密度曲线定量区分主动脉夹层真假腔

目的评价时间-密度曲线定量区分主动脉夹层(夹层)真、假腔的价值。方法运用16层螺旋CT动态扫描28例经手术或临床影像证实的夹层患者,利用DynEva动态分析软件测定夹层真假腔循环时间,得出真假腔循环时间的时间-密度曲线,并使用配对t检验对真假腔循环时间参数(CT峰值及峰值到达时间)进行统计学分析。结果28例夹层患者真腔CT峰值〔(71.87±35.14)HU〕高于假腔峰值〔(45.58±24.00)HU,P<0.05〕;真腔CT峰值的到达时间〔(23.43±5.73)s〕早于假腔CT峰值的到达时间〔(29.46±6.27)s,P<0.05〕。28例夹层真腔的时间-密度曲线类型表现为速升速降型22例(78.6%),速升缓降型6例(21.4%);假腔的曲线类型表现为缓升缓降型18例(64.3%),速升缓降型10例(35.7%)。结论时间-密度曲线显示真腔CT峰值高于假腔峰值,且CT峰值的到达时间早于假腔。时间-密度曲线能借助造影剂在夹层真假腔的循环分布,反映夹层真假腔的血流动力学状态,是一种区分夹层真假腔新颖的、定量的方法。     

胆囊动脉的解剖及CT血管重建

胆囊三角的分离是胆囊切除术中非常重要的环节,此区域解剖空间狭小,毗邻结构紧密,并且胆囊动脉存在较多的解剖变异,所以术中常发生动脉损伤出血。目前腹腔镜胆囊切除术是治疗胆囊疾病的常规手段,基本代替了开放胆囊切除术。因其手术视野较开放手术更为狭小,外科医生有必要     

T2WI、DWI及ADC图多序列影像组学模型评估直肠癌淋巴结转移

目的 观察基于术前MR T2WI、弥散加权成像(DWI)及表观弥散系数(ADC)图多序列影像组学模型评估直肠癌淋巴结转移的价值。方法 回顾性分析74例经术后病理确诊单发直肠癌患者的T2WI、DWI和ADC图,按照7∶3比例将其分为训练集(n=52,21例淋巴结转移、31例无淋巴结转移)和测试集(n=22,9例淋巴结转移、13例无淋巴结转移)。由2名影像科医师以病理结果为标准基于常规MRI评价淋巴结转移,评估其诊断效能;分别基于T2WI、DWI、ADC图及三者联合提取病灶影像组学特征,筛选后构建影像组学模型,包括T2WI模型、DWI模型、ADC模型及多序列模型,并于训练集进行训练,于测试集评估其效能。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),观察各模型诊断直肠癌淋巴结转移的效能。结果 训练集与测试集患者性别、年龄、病灶位置、T分期及N分期差异均无统计学意义(P均＞0.05)。常规MRI评估直肠癌淋巴结转移的准确率为58.11%(43/74),敏感度和特异度分别为76.67%(23/30)和45.45%(20/44)。T2WI、DWI、ADC及多序列模型评估测试集直肠癌淋巴结转移的AUC分别为0.78、0.68、0.77及 0.82,后者的准确率、敏感度及特异度分别为86.36%、88.89%及84.62%。结论 术前基于MR T2WI、DWI及ADC图多序列影像组学模型能有效评估直肠癌淋巴结转移。