贝叶斯推理和动态神经反馈促进先天性心脏病智能诊断的临床应用

先天性心脏病(CHD)是婴幼儿死亡主要原因。基于人工智能的先天性心脏病诊断网络(CHDNet)是一种基于超声心动图视频的二分类模型,用于判别超声心动图视频是否包含心脏缺陷。现有的CHDNet模型表现出与医学专家相当甚至更好的判别性能,但它们在训练集之外的样本上的不可靠性已成为模型部署的关键瓶颈。而这是当前大多数基于AI诊断方法的共性问题。为了克服这一挑战,本文我们提出了两种基本机制——贝叶斯推理和动态神经反馈——分别用于衡量和提高人工智能诊断的可靠性。贝叶斯推理允许神经网络模型输出CHD判别的可靠性而不仅仅是单一的判别结果,而动态神经反馈是一个计算神经反馈单元,允许神经网络将知识从输出层反馈给浅层,使神经网络有选择地激活相关神经元。为了评估这两种机制的有效性,我们在包含三种常见CHD缺陷的4151个超声心动图视频上训练了CHDNet,并在1037个超声心动图视频的内部测试集和从其他心血管成像设备新收集的692个外部视频集上对其进行了测试。每个超声心动图视频对应于一位患者和一次就诊。我们在多种代表性神经网络架构上展示了贝叶斯推理获得的可靠性如何解释和量化神经网络内部与外部测试集之间的性能显著差异,以及尽管输入被噪声破坏或使用外部测试集时,设计的反馈单元如何帮助神经网络保持高精度和可靠性。

超声心动图球形指数评价左冠状动脉异常起源于肺动脉手术后左心室构型的变化

背景左冠状动脉异常起源于肺动脉(ALCAPA)是一种罕见但危及生命的先天性心脏病,可导致左心室构型改变并影响左心室功能。因此,对ALCAPA患儿手术前后的左心室构型进行评估非常必要。目的采用超声心动图球形指数(SI)对ALCAPA患儿手术前后左心室构型的变化进行评价。设计病例对照研究。方法纳入经超声心动图诊断为单纯婴儿型ALCAPA且行左冠状动脉移植手术并在手术前后1周行超声心动图检查的连续患儿。以因体格检查而行超声心动图检查的儿童为正常对照。比较ALCAPA患儿手术前后以及正常对照儿童的SI和左室射血分数(LVEF),对其左心室构型和左心室收缩功能进行评价。主要结局指标ALCAPA手术前后左心室构型的变化。结果2006年2月至2021年10月纳入病例15例,平均月龄(7.5±6.6)。ALCAPA手术前和后左心室舒张末期球形指数(SI_(d))分别为1.22±0.11和1.42±0.15。正常对照组15例,平均月龄(7.4±6.6),左心室SI_(d)为1.49±0.15,P<0.01,ALCAPA手术前和后左心室收缩末期球形指数(SI_(s))分别为1.35±0.17和1.54±0.17,正常对照组左心室SI_(s)为1.55±0.15,P<0.01。ALCAPA手术前和后LVEF分别为(44.7±13.8)%和(63.9±13.8)%,P<0.01。手术前左心室SI_(s)与LVEF具有相关性(P>0.01)。结论超声心动图SI可用于评价ALCAPA患儿手术前后左心室的构型变化。ALCAPA患儿手术前左心室呈球形化改变,手术后左心室重构、构型改善。

左心室二维斑点追踪成像对川崎病冠状动脉病变的诊断准确性研究

目的采用左心室二维斑点追踪成像(2D-STI)评价川崎病患儿的冠状动脉病变。方法诊断准确性研究。回顾性收集川崎病合并冠状动脉病变患儿以选择性冠状动脉造影(CAG)为金标准,以经胸二维超声心动图(2D-TTE)和左心室2D-STI为待测标准,评价待测标准诊断冠状动脉病变的准确性。结果完成CAG和2D-STI检查的川崎病连续患儿24例,起病年龄中位数为15(1~125)个月,行2D-TTE和CAG检查的中位时间分别为病程4(1~97)个月和6(2~97)个月。CAG检查结果:Ⅲ级冠状动脉病变4例,Ⅳ级冠状动脉病变12例(3例合并血栓),Ⅴb级冠状动脉病变8例;11例高级别冠状动脉病变中,累及左回旋支、左前降支和右冠状动脉分别为2、5和11例。2D-TTE诊断高级别冠状动脉病变13例,左冠主干、左回旋支、左前降支、右冠近段、右冠远段高级别病变节段数分别为0、1、12、5和4个。2D-STI检测左心室收缩纵向应变峰值平均值异常10例,均诊断为高级别冠状动脉病变,其中左回旋支、左前降支、右冠状动脉节段数分别为5、6和4个。2D-TTE诊断左回旋支、左前降支、右冠状动脉高级别病变真阳性分别为0、4和5例,假阴性分别为2、1和6例;与CAG完全匹配患儿11例,其中高级别冠状动脉病变患儿2例,低级别冠状动脉病变患儿9例;部分匹配4例;错误判断9例。2D-STI诊断左回旋支、左前降支、右冠状动脉高级别病变真阳性分别为1、4和4例,假阴性分别为1、1和7例;与CAG完全匹配患儿13例,其中高级别冠状动脉病变患儿3例,低级别冠状动脉病变患儿10例;部分匹配2例;错误判断9例。结论2D-TTE和2D-STI诊断川崎病高级别冠状动脉病变患儿能力一般;2D-STI诊断左回旋支、左前降支冠状动脉节段病变优于2D-TTE,而诊断右冠状动脉节段病变差于2D-TTE。

完全性肺静脉异位引流手术预后的病例对照研究

目的探讨完全性肺静脉异位引流(TAPVD)的临床特点和手术治疗效果。方法 2012年6月至2018年6月于我院住院行外科手术治疗并符合纳入标准的TAPVD患儿,分为事件组(发生终点事件)和非事件组(未发生终点事件)。采用SPSS 25软件进行数据分析,计量资料用中位数表示。组间比较用Mann-Whitney U检验。应用COX多因素回归分析发生终点事件的危险因素。结果 138例TAPVD患儿纳入分析,心上型65例,心内型44例,心下型19例和混合型10例,手术年龄中位数50 d,<6月龄123例(89.1%),<1月龄60例(43.5%)。事件组42例,非事件组96例。术前存在肺静脉梗阻(PVO)患儿63例(45.7%),术后发生PVO患儿41例(29.7%)。心下型、混合型、手术年龄、术前存在POV、需要急诊手术及体外循环时间在事件组与非事件组之间分布差异有统计学意义。COX多因素回归分析结果显示心下型(P=0.005)、混合型(P=0.014)、术前存在PVO(P=0.020)、手术年龄<1月龄(P=0.009)及体外循环时间长(P=0.024)是发生终点事件的危险因素。结论心上型是最常见的TAPVD类型,心下型、混合型、术前存在PVO、手术年龄<1月龄及体外循环时间长是预后差的危险因素。

经胸超声心动图诊断部分型肺静脉异位引流的局限性分析

目的 分析经胸超声心动图（TTE）诊断部分型肺静脉异位引流（PAPVD）的局限性,为临床提高诊断率提供参考.方法 临床资料回顾性分析2006年10月1日至2016年10月1日复旦大学附属儿科医院经多排螺旋CT（MSCT）、心导管及手术证实为PAPVD患儿的超声心动图资料.超声心动图机器为Philip IE33、GE Vivid 7和Vivid i.经胸探头频率为5.0～7.5 MHz.TTE根据Van Praagh节段分析法进行心脏结构诊断.结果 共43例PAPVD,男：女=20∶23,年龄（27.9 ±21.4）个月.单纯PAPVD3例,合并其他先天性心脏病40例.TTE诊断29例,漏诊14例,诊断率为67％.对右肺静脉回流上腔静脉、右房或下腔静脉和左肺静脉回流左无名静脉诊断率分别为5/10、17/20、3/5和1/4.增加TTE切面观对其中漏诊的9例PAPVD重新检查,可诊断5例右上肺静脉异位引流,4例右下或左肺静脉异位引流为间接征象提示诊断.结论 肺静脉位于TTE远场以及存在支数变异,TTE对PAPVD诊断存在局限性,尤其是右下及左侧肺静脉,但仍是首选的影像学检查方法.重视胸骨上、右侧胸骨旁及剑突下等非常规切面观,可提高超声心动图对PAPVD的诊断率.

超声心动图对单侧肺动脉起源异常的诊断及随访价值

目的探讨超声心动图对单侧肺动脉起源异常的诊断价值。方法回顾性分析1999年1月至2015年5月在复旦大学附属儿科医院进行超声心动图检查,诊断或疑似诊断为单侧肺动脉起源异常(AOPA)患儿的超声心动图资料。超声心动图结果与多排螺旋CT(MSCT)和术中诊断结果比较,分析超声心动图对单侧肺动脉异常起源的诊断及随访价值。结果超声心动图共诊断42例单侧肺动脉起源异常,其中确诊36例,疑似诊断6例,男性24例,女性18例,平均月龄(9.76±27.00)个月。36例确诊患儿中,4例患儿首次本院超声心动图误诊为原发性肺动脉高压,再次超声心动图检查确诊为单侧肺动脉起源异常;4例患儿外院误诊或漏诊。6例疑似诊断患儿中,通过MSCT检查,5例明确诊断为单侧肺动脉起源异常,1例为右侧肺动脉缺如。超声心动图直接征象为主肺动脉分叉结构消失,发现一侧肺动脉由主动脉发出;间接征象表现为重度肺动脉高压。诊断准确率为85.7%(36/42),近端型诊断准确率97.2%,远端型诊断准确率2%。20例患儿进行手术治疗后,超声心动图随访,吻合口平均流速为(2.36±0.62)m/s,平均压差为(23±13)mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)。结论超声心动图是术前诊断单侧肺动脉起源异常的首选有效方法,可明确诊断近端型,对远端型可提示诊断;同时也是术后评价肺动脉吻合口及肺动脉压力简便、无创的最佳方法。

“花生”与“麦种”的启示浅谈新时代坚持我国宗教中国化方向

宗教中国化不仅是当代中国宗教研究的核心主题之一,也是近代以来我国不宗教界不断探索和追寻的目标。王治心先生在《中国宗教本色教会的讨论》(1925)一文中普用花生与麦种两个形象的比喻以形容宗教与本土文化的关系。这两个比喻,对当下探索宗教中国化道路仍颇其启发意义。

从淫祀观念看儒家思想与民间信仰的互动

淫祀是不被儒家正统思想所认可的祭祀活动,涉及儒家对祭祀者、祭祀对象的义理表述及其禁止性规范。考察淫祀概念和代表性案例可知,淫祀及其治理不仅指向政治、经济以及礼仪层面的考量,而且蕴含着儒家正统思想与民间大众信仰之间的张力与互动。结合历史上的案例,士大夫官僚集团对淫祀的治理,并非单纯立足于政治、经济、礼仪等层面的现实需要,而是根源于其内在的儒家正统思想。正祀神灵在神力上的优越性,固然是官方层面打击淫祀的重要观念依据,但儒家精英与普通民众之间并非西方神教徒与异教徒之间的对立关系。在“何者可祭”问题上,儒家思想具有灵活性与开放性。通过乡绅的解释和重述,民间信仰的灵验神灵可以被吸纳进官方正统的祭祀体系。此种灵活而开放的系统,建立在传统中国宗教共同的观念基础之上,是传统中国宗教的重要特点之一。