进展期胃癌生存预测:基于增强CT深度学习模型的构建

目的:探讨基于术前增强CT构建的深度学习(DL)模型对进展期胃癌(AGC)1、2、3年生存概率的预测价值。方法:回顾性分析2013年1月-2015年12月在本院经病理证实为AGC的337例患者的临床和CT资料。按照7:3的比例将患者随机分为训练集(n=237)和验证集(n=100)。采用数据增强技术增加训练集的数据量,随后基于术前CT增强静脉期图像构建残差卷积神经网络结构的DL模型,预测AGC患者1、2、3年的生存概率。经Cox单因素及多因素分析构建临床模型,然后联合DL模型和临床模型构建综合模型并绘制其诺莫图。计算各模型的Harrel一致性指数(C-index)和风险比(HR),并应用Kaplan-Meier曲线、校准曲线及临床决策曲线比较3种模型对OS的预测效能。结果:在训练集和验证集中,临床模型、DL模型和综合模型的C-index值分别为0.70(95%CI:0.65~0.75)、0.72(95%CI:0.67~0.76)、0.74(95%CI:0.69~0.78)和0.64(95%CI:0.56~0.71)、0.66(95%CI:0.58~0.73)、0.67(95%CI:0.59~0.74),表明综合模型具有最优的生存期预测能力;三个模型的HR分别为2.72(95%CI:2.06~4.02)、2.88(95%CI:1.89~4.39)、2.72(95%CI:2.13~3.49)和2.11(95%CI:1.43~3.11)、4.32(95%CI:1.66~11.24)、1.89(95%CI:1.36~2.60),均以DL模型的HR最高,表明DL模型预测的高危人群具有更高的死亡风险。校准曲线分析显示基于综合模型的诺莫图预测AGC患者1、2、3年生存概率与实际的预后随访结果具有较高的一致性。临床决策曲线显示综合模型的净收益优于其它2种模型。结论:基于CT增强静脉期图像利用残差卷积神经网络构建的DL模型是一种良好的AGC患者生存风险评估模型,对AGC患者生存期的早期预判具有较高的临床应用价值。

T1WI增强直方图分析鉴别血管瘤型脑膜瘤和非典型脑膜瘤

目的 本研究拟探讨结构MRI特征及T1WI增强图像直方图分析在鉴别非典型脑膜瘤(atypical meningioma,AtM)和血管瘤型脑膜瘤(angiomatous meningioma,AnM)中的价值。材料与方法 回顾性分析经组织病理证实的AtM(n=40)和AnM(n=30)的临床、影像和病理资料。使用MaZda软件在轴位T1WI增强图像上对肿瘤进行逐层勾画并获得肿瘤强化区的直方图参数。结构MRI特征采用卡方检验或者Fisher’s精确检验对比,采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验对两组间的直方图参数进行比较,两组间的诊断效能由受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线来评估。结果 AtM组中肿瘤坏死的发生率(75.0%)明显高于AnM组(36.7%)(P=0.001)。AnM组中T1WI增强图像的平均值(P=0.003)和第1 (P<0.001)、第10(P=0.001)、第50百分位数(P=0.009)均大于AtM,差异有统计学意义。ROC曲线分析显示,肿瘤坏死+融合直方图参数对二者的鉴别诊断效能最优,其曲线下面积、敏感度、特异度、准确率、阳性预测值和阴性预测值分别为0.858(0.753~0.930)、95.00%、66.67%、82.86%、79.20%和90.90%。结论 常规MRI特征和T1WI增强直方图分析有助于术前无创鉴别AnM和AtM,其中以肿瘤坏死+融合直方图参数的诊断效能最高。

表观扩散系数鉴别肺癌脑转移瘤组织学分型及其与Ki-67增殖指数的相关性

目的探讨表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)鉴别诊断肺癌脑转移瘤组织学分型的价值及其与Ki-67增殖指数之间的关系。材料与方法回顾性分析经手术病理证实的20例小细胞肺癌脑转移瘤和41例非小细胞肺癌脑转移瘤患者的资料,并测定其Ki-67增殖指数。在ADC图上测量肿瘤实性部分的最小ADC值(the minimum ADC,ADCmin)、平均ADC值(the mean ADC,ADCmean)及对侧正常脑白质ADC值,并计算相对ADCmin(relative ADCmin,rADCmin)及相对ADCmean(relative ADCmean,rADCmean)。对比分析二者ADC值的差异,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评价ADC值的鉴别诊断价值,并计算ADC值与Ki-67增殖指数之间的相关性。结果小细胞肺癌脑转移瘤组的ADCmin、ADCmean、rADCmin及rADCmean值均小于非小细胞肺癌脑转移瘤组,组间差异均具有统计学意义(P<0.05)。各ADC值均能对小细胞肺癌脑转移瘤及非小细胞肺癌脑转移瘤进行有效鉴别,其中rADCmean值的鉴别诊断效能最好,曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.950[95%置信区间(confidence interval,CI):0.907~0.994],最佳截断值为0.955,相应的敏感度和特异度分别为96.23%、83.87%,准确度为91.67%。小细胞肺癌脑转移瘤组的Ki-67增殖指数大于非小细胞肺癌脑转移瘤组,组间差异具有统计学意义(P<0.05)。61例肺癌脑转移瘤患者的ADCmin、ADCmean、rADCmin及rADCmean值均与Ki-67增殖指数呈不同程度的负相关(r=-0.506、r=-0.480、r=-0.569、r=-0.541)。结论ADC值可以对肺癌脑转移瘤的组织学分型进行鉴别诊断,并可以预测Ki-67增殖指数的表达水平。

基于临床及CT影像组学模型早期预测结直肠癌肝转移的化疗反应

目的探讨临床、病理联合CT影像组学特征构建的联合模型早期预测结直肠癌肝转移(CRLM)化疗反应的价值。方法回顾性收集169例CRLM病人的临床、病理、增强CT影像资料。每例病人随机抽取1个肝转移灶,共169个。根据实体肿瘤疗效评价标准(RECIST)将病灶分为2组,即化疗有反应组(75个)和无反应组(94个)。按7∶3比例将病灶随机分为训练集(118个)和验证集(51个)。提取基线门静脉期CT影像中病灶的影像组学特征,采用Pearson相关系数、Select percentile单因素分析和最小绝对收缩和选择算子(LASSO)筛选最优影像组学特征。使用Logistic回归分类器构建影像组学模型并计算影像组学评分(Radscore)。采用t检验、Mann-Whitney U检验及卡方检验筛选2组间差异有统计学意义的临床和病理特征,并与Radscore结合分别构建临床-病理模型和联合模型。采用受试者操作特征(ROC)曲线、校准曲线、Hosmer-Lemeshow检验评价模型的预测效能、校准度及拟合度,并以联合模型预测指标构建列线图。结果共筛选出9个最优影像组学特征,3个临床和病理特征(肝转移类型、癌胚抗原及RAS基因)。在训练集和验证集中,联合模型预测肝转移灶化疗反应的效能(AUC=0.896,0.798)与影像组学模型(AUC=0.895、0.786)近似,但差异无统计学意义(均P>0.05)。在训练集中,联合模型预测肝转移灶化疗反应的效能高于临床-病理模型(P<0.05),而验证集中则与临床-病理模型差异无统计学意义(P>0.05)。校准曲线、Hosmer-Lemeshow检验显示联合模型列线图的校准度和拟合度均良好。结论基于化疗前CT影像组学特征构建的影像组学模型可以早期预测CRLM的化疗反应,联合临床、病理特征可略微提高模型的预测效能。

分形维数对高级别胶质瘤异柠檬酸脱氢酶-1基因突变状态和Ki-67指数的评估价值

目的:探讨分形维数(FD)评估高级别胶质瘤(HGG)异柠檬酸脱氢酶-1(IDH-1)基因突变状态和肿瘤细胞的增殖活跃程度的价值。方法:收集经病理证实为HGG并测定IDH-1突变状态和Ki-67指数的患者75例,其中,IDH-1野生型52例,IDH-1突变型23例。术前在T_(1)WI、T_(2)WI、DWI图像最大层面及其上下2个层面上自动勾画肿瘤边界及瘤周水肿范围,测定外边缘FD值,取3个层面的平均值为测定值。比较IDH-1突变型和野生型组间FD值的差异;使用ROC曲线分析不同FD值对评估IDH-1突变的效能;使用logistic回归分析评估FD是否为IDH-1突变的独立危险因素;使用Pearson相关分析评估不同FD值与Ki-67指数之间的关系。结果:IDH-1野生型T_(1(肿瘤))-FD、T_(2(肿瘤))-FD、T_(2(水肿))-FD、DWI_((肿瘤))-FD均低于IDH-1突变型(均P<0.05);且在DWI上的FD值诊断效能最高,AUC为0.868,特异度为0.696,敏感度为0.923,且DWI_((肿瘤))-FD是IDH-1突变预测的独立危险因素;各FD值与Ki-67指数均呈正相关,T_(2(肿瘤))-FD与Ki-67指数相关性最高(r=0.4853,P<0.0001)。结论:基于HGG患者MRI图像测定的FD值可评估患者IDH-1基因突变状态,且与Ki-67指数呈正相关。

基于DWI的分形维数评价3D打印技术对胶质瘤术后临床疗效的价值

目的使用基于弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)的分形维数(fractal dimension,FD)评价个性化3D打印技术是否可以提高手术治疗胶质瘤患者的临床疗效。材料与方法回顾性分析2018年1月至2023年1月我院经病理证实的136例胶质瘤患者病例,其中32例为试验组,术前使用了个性化3D打印技术;其余患者为对照组,进行常规开颅手术。在术后一周DWI图上手动勾画术区周围边界,绘制二值图后测量FD。使用FD中位数对对照组进行分组,比较对照组中高FD和低FD患者的手术情况、疼痛程度、神经缺损程度、预后、日常生活能力是否存在差异;探究个性化3D打印技术是否会影响水肿创面的FD,以及是否会进一步提高患者临床疗效。结果高FD组的疼痛程度(t=−13.228,P<0.001)、神经缺损程度(t=−2.627,P=0.008)高于低FD组,日常生活能力(t=4.821,P<0.001)及预后(t=−3.058,P=0.003)较低FD组差。受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线结果显示FD能对患者上述四项评分的高低进行有效区分,术前使用个性化3D打印技术可使得患者水肿带FD下降,减轻神经缺损程度并提高日常生活能力,但对改善预后及术区疼痛效果不明显。结论个性化3D打印技术可以有效降低患者术区创面水肿带的FD,减轻神经损伤,值得临床应用。

影像学评估局部进展期结直肠癌新辅助治疗后肿瘤退缩分级的研究进展

结直肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一,约60%~70%的结直肠癌患者在确诊时已为局部进展期直肠癌(locally advanced rectal cancer,LARC),新辅助治疗(neoadjuvant treatment,NAT)是LARC患者的标准治疗方案,近年来,随着NAT在LARC中展现出良好的治疗效果,NAT在局部进展期结肠癌也得到了初步临床应用,但并非所有局部进展期结直肠癌(locally advanced colorectal cancer,LACRC)患者均能从NAT中获益。因此,术前精准评估NAT疗效,筛选NAT优势人群是一个亟待解决的临床问题。诸多证据表明影像学可在术前评估LACRC-NAT疗效。因此,本文就计算机体层成像(computed tomography,CT)、MRI、正电子发射计算机体层成像(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)、影像组学及深度学习在LACRC-NAT疗效评估中的应用现状、优势及局限性进行综述,旨在提升影像学评估LACRC-NAT疗效的准确性,为临床制订个体化的NAT方案提供全面、客观的影像学依据。

脾脏窦岸细胞血管肉瘤1例

病例女,56岁,因“间断腹痛3月余,加重1周”就诊。入院查体:腹部平坦,全腹无压痛,无腹肌紧张,无反跳痛,肝、脾肋下未触及,Murphy征阴性,腹部未触及异常包块。实验室检查:RBC 3.43×10^(12)L^(-1),WBC 5.11×10^(9)L^(-1),Hb101 g/L,PLT 89×10^(9)L^(-1)。血清胆碱酯酶4.44 U/mL,白蛋白38.1 g/L,其余正常。

颈胸段椎管内硬膜外富于淋巴细胞浆细胞型脑膜瘤一例

本文为回顾性研究,遵守《赫尔辛基宣言》,经过兰州大学第二医院伦理委员会批准,免除受试者知情同意,批准文号:2023A-169。患者女,60岁,因“右上肢麻木无力三个月,加重一周”于2018年5月至兰州大学第二医院就诊。专科检查:神志清,格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale,GCS)15分,查体合作,自动体位,言语清晰,记忆力、理解力、定向力检查未见异常。双侧瞳孔等大等圆,对光反射存在。四肢肌张力正常,四肢体肌力5级,四肢未见肌肉萎缩及震颤。右上肢麻木,以右手手指为著,其余四肢深浅感觉检查未见异常,双侧指鼻试验、跟膝胫试验正常。闭目难立征(−)。颈软无抵抗,双侧克氏征、布氏征均为阴性。实验室检查结果未见明显异常。

左侧颞部副神经节瘤影像学表现一例

本研究为回顾性研究,遵守《赫尔辛基宣言》,并经兰州大学第二医院伦理委员会审核批准,免除受试者知情同意,批准文号:2023A-444。患者男,41岁,因“左侧颞部一质软包块伴头痛1年余,加重2天”,于2023年5月至兰州大学第二医院就诊。患者自诉1年前左侧颞部出现一质软包块伴头痛,在当地医院就诊,给予口服双氯芬酸钠缓释片(0.1 g/天)治疗后症状稍有缓解,2天前患者左侧颞部疼痛加重。查体:血压118 mmHg/82 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),自发病以来神志尚清,精神欠佳,近期体质量下降约10 kg。既往糖尿病病史1年余,规律口服盐酸二甲双胍缓释片(0.5 g/天)。实验室检查:葡萄糖10.86 mmol/L(3.90~6.10 mmol/L),血气分析、凝血功能未见明显异常。

脑腱黄瘤病一例报告

本文为回顾性研究,遵守《赫尔辛基宣言》,经过兰州大学第二医院伦理委员会批准,免除受试者知情同意,批准文号:2023A-169。患者女,29岁,主诉“智力发育低下、运动不耐受伴反复癫痫发作23年”。为求诊治,家属分别于2000年、2016年携带患者在外院就诊,诊断为“癫痫、白内障”,先后予以氯硝西泮、丙戊酸钠、卡马西平、左乙拉西坦控制癫痫症状,并行双眼白内障手术。

肺叶外型肺隔离症合并硬化性肺泡细胞瘤1例

病例男,40岁,因“体检发现肺部占位25 d”入院,具有15年吸烟史,无发热、咳嗽、胸痛等症状。宝石能谱CT扫描显示左侧胸腔内一大小约6 cm×6 cm×8.5 cm软组织肿块,由降主动脉供血,病灶中心见类环形钙化。增强扫描示钙化灶内部及周围实性区呈轻度强化,边缘区未见强化(图1)。

CT功能成像在胃癌治疗前评估中的研究进展

胃癌的发病率和死亡率均居世界恶性肿瘤前列,目前增强CT是胃癌术前诊断与评估的主要手段,但其多基于形态学评估,无法进行定量分析。以能谱CT及CT灌注成像为代表的功能成像技术发展迅速,其具有多种精准定量参数,有望弥补常规CT的缺陷。本文对能谱CT及CT灌注成像的基础原理、其在胃癌诊断、病理分型、分级、分期的评估以及疗效预测等方面的研究展开综述,旨在提高CT功能成像在胃癌治疗前评估中的认识。

MRI影像组学在垂体神经内分泌肿瘤中的研究进展

垂体神经内分泌肿瘤(pituitary neuroendocrine tumour,PitNETs)是鞍区最常见的肿瘤,MRI技术作为PitNETs评估的金标准,为PitNETs的宏观评价作出了巨大贡献。近年来,影像组学的不断发展为肿瘤的微观评价提供了新的可能,在PitNETs的精准诊断、术前评估及预后预测方面都表现出良好效能。本文就近年来MRI影像组学在PitNETs方面的相关研究现状作一综述,以期为临床诊疗方案的制订及肿瘤的综合评估提供可靠的影像学依据,并指导未来临床实践及研究方向。

基于三维密集连接卷积网络鉴别高级别胶质瘤与单发脑转移瘤

目的探讨三维密集连接卷积网络(3D-DenseNet)通过MRI鉴别诊断高级别胶质瘤(HGGs)与单发脑转移瘤(BMs)的价值,并比较不同序列建立的模型诊断性能。资料与方法回顾性收集兰州大学第二医院2016年6月—2021年6月经手术病理证实的230例HGGs和111例BMs的T2WI及T1WI对比增强(T1C)影像资料,预先勾画出三维模型下的感兴趣区体积作为输入数据,以7∶3随机分为训练集254例和验证集87例,基于3D-DenseNet分别构建T2WI、T1C及两种序列融合的预测模型(T2-net、T1C-net和TS-net),通过受试者工作特征曲线评价各模型的预测效能并进行比较。结果T1C-net、T2-net和TS-net在训练集和验证集的曲线下面积(AUC)分别为0.852、0.853,0.802、0.721,0.856、0.745。T1C-net在验证集的AUC及准确度高于T2-net和TS-net,TS-net在验证集的AUC及准确度高于T2-net,T1C-net与T2-net在验证集的AUC差异有统计学意义(P<0.05),而TS-net与T2-net、T1C-net与TS-net的AUC差异无统计学意义(P>0.05)。基于3D-DenseNet的T1C-net模型性能最优,验证集的准确度为80.5%,敏感度为90.9%,特异度为62.5%。结论基于MRI常规序列的3D-DenseNet模型具有较好的诊断效能,在鉴别HGGs和BMs时T1C-net序列所建模型性能更好,深度学习模型可成为鉴别HGGs和BMs并指导临床制定精准化治疗方案的潜在工具。

胃肠道间质瘤基因型及靶向治疗疗效的影像学研究进展

胃肠道间质瘤(GISTs)是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤,也是一种基因异质性肿瘤。c-KIT基因或PDGFRA基因突变是导致本病发生的主要驱动因素,也是影响GISTs患者治疗及预后的关键因素之一。影像学检查具有无创性,可以多角度、多方位地显示肿瘤,是目前术前评估GISTs的主要方法。随着影像技术的不断发展,术前通过影像学方法对GISTs进行无创且明确的基因分型,对患者选择靶向药物和剂量及评估靶向治疗疗效起到一定积极作用。本文就GISTs基因型及靶向治疗疗效的影像学研究进展进行综述。

腰椎良性脊索细胞瘤一例

本文为回顾性研究,遵守《赫尔辛基宣言》,经过兰州大学第二医院委员会批准,免除受试者知情同意,批准文号:No.2022A-018。患者女,30岁,因“背部疼痛不适1个月,治疗无效”就诊于我院。入院前MRI提示腰4椎体异常信号影,血管瘤可能性大。入院后体检示:腰椎压痛、叩痛阳性,余棘突及椎旁无明压痛及叩击痛。双侧膝腱反射(+),双侧踝反射(+),双侧直腿抬高试验(-),双侧Babinski征(-),余生理反射正常、病理反射未引出。实验室检查:甲胎蛋白7.94 ng/mL,CA72-413.9 U/mL。

表观扩散系数术前区分Luminal型与非Luminal型乳腺癌及其与Ki-67增殖指数的相关性研究

目的 探讨表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)术前区分Luminal型与非Luminal型乳腺癌的效能及其与Ki-67增殖指数之间的相关性。材料与方法 回顾性分析经病理证实为Luminal型乳腺癌88例和非Luminal型乳腺癌30例,并检测其Ki-67增殖指数。在ADC图上测量病灶实质的最小ADC值(the minimum ADC, ADCmin)、平均ADC值(the mean ADC, ADCmean)和相应对侧正常乳腺腺体组织的ADC值,计算相对ADCmin (relative ADCmin, rADCmin)和相对ADCmean(relative ADCmean, rADCmean)。比较Luminal型与非Luminal型乳腺癌组间ADC值差异,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线,分析ADC值对Luminal型与非Luminal型乳腺癌的鉴别效能及其与Ki-67增殖指数间的相关性。结果 Luminal型乳腺癌组的ADCmin、ADCmean、rADCmin和rADCmean值均低于非Luminal型乳腺癌组,组间差异具有统计学意义(P均<0.05)。ROC结果显示各ADC值均能对Luminal型与非Luminal型乳腺癌进行有效区分,其中,rADCmin鉴别效能最佳,最佳截止值为0.599,相应的曲线下面积(area under the curve, AUC)、敏感度、特异度分别为0.796 [95%(confidence interval, CI):0.712~0.864]、90.91%(95%CI:82.90%~96.00%)和63.33%(95%CI:43.90%~80.10%)。乳腺癌ADCmin、ADCmean、rADCmin和rADCmean与Ki-67增殖指数间均呈不同程度的负相关关系[r=-0.343(95%CI:-0.493~-0.173)、 r=-0.474 (95%CI:-0.603~-0.321)、 r=-0.325 (95%CI:-0.478~-0.154)、 r=-0.322 (95%CI:-0.475~-0.150),P均<0.05]。结论 ADC值可用于鉴别Luminal型与非Luminal型乳腺癌,可以在一定程度上评估肿瘤细胞增殖活性。

MRI扩散加权成像对血管瘤型脑膜瘤与非典型脑膜瘤的鉴别诊断价值

目的:探讨MRI扩散加权成像(DWI)对血管瘤型脑膜瘤(Angiomatous meningioma,AM)与非典型脑膜瘤(Atypical meningioma,ATM)的鉴别诊断价值,以期提高术前诊断准确率。材料与方法:回顾性分析对比36例AM与54例ATM患者的基本资料、MRI常规影像学表现及ADC值的差异,绘制ROC曲线确定ADC值鉴别二者的诊断效能。结果:AM与ATM常规MRI表现中,二者的肿瘤体积(P=0.025)、窦侵犯(P=0.016)及病理结果脑侵犯(P=0.002)间比较有统计学差异,余各征象之间比较无统计学差异。AM组ADCmean((992.97±178.70)×10^(-6)mm^(2)/s)、ADCmin((956.39±172.24)×10^(-6)mm^(2)/s)、rADC(1.42±0.25)值均高于ATM组((814.04±178.91)×10^(-6)mm^(2)/s、(793.44±178.43)×10^(-6)mm^(2)/s、(1.14±0.25)),具有显著统计学差异(P均等于0.000)。ROC结果显示ADCmean、ADCmin及rADC值鉴别AM与ATM均具有较高的诊断效能,其AUC值分别为0.808(95%CI:0.712~0.884)、0.802(95%CI:0.705~0.879)、0.827(95%CI:0.732~0.898)。结论:DWI鉴别AM与ATM具有重要的临床意义,rADC值是提高二者术前诊断准确性最有价值的参数。

胶质瘤假性与真性进展的临床及影像组学研究进展

胶质瘤是颅内最常见的原发肿瘤,具有侵袭性及强异质性。假性进展是胶质瘤治疗后相关效应之一,临床及影像学表现与真性进展相似,因此早期区分假性进展和真性进展是临床诊断的难题,影响临床决策。常规MRI征象、高级MRI技术及参数在区分两者上仍有困难,影像组学等人工智能方法能够捕获组织和病变的特征,突破仅依靠视觉判断进行影像分析的局限,在鉴别两者方面具有潜力。本文就影像组学区分胶质瘤假性进展与真性进展的研究进展进行综述,旨在介绍该领域影像组学发展状况并试图分析存在的问题,以期促进影像组学研究临床转化应用,为临床精准诊疗提供影像指导价值。