基于深度学习的MRI骨龄评估研究进展

骨龄作为年龄认定的重要依据之一,是法医学的重点研究内容。现有主流骨龄评估方法多基于骨关节X线片,虽已达到较高的准确性,但此类方法主要基于人工阅片,耗时、依赖经验,且非诊疗目的的放射性检查当下备受争议。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是无辐射的三维断层图像,具有优越的骺板软骨成像能力,可清晰显示骨骺生长发育情况,将骨骼MRI用于骨龄评估已成为解决辐射风险的可行策略。同时,随着深度学习的不断进步与发展,使其在图像分析和大数据处理方面的优势逐渐显现。因此,将深度学习与骨骼MRI有机融合进行骨龄评估已成为近年来法医骨龄评估领域新的研究前沿和热点。基于此,通过综述近年来国内外基于深度学习的MRI骨龄评估研究,系统总结了基于深度学习及骨骼MRI的骨龄评估新技术、新方法,以期为骨龄评估研究提供新的思路与参考。

TW2法3种标准用于中枢性性早熟患儿骨龄推断的比较

目的探讨TW系列骨龄评分法中TW2(英国人标准)、TW2-CHN(中国人标准)和TW2-JP(日本人标准)3种标准对中枢性性早熟(central precocious puberty,CPP)患儿骨龄评价的诊断价值,以及正常值临界点的确定。方法选取确诊为CPP的病例组61例;对照组67例,其中同龄正常儿童61例,另6例为特殊对照组。两名医师独自阅每一对象左手腕部X线片,分别用3种标准测定骨龄;将骨龄与生理年龄的差值(d)用SPSS 13.0进行ROC分析。结果 (1)两名医师骨龄测定结果的κ值为0.776(u=16.128,P<0.05);(2)TW2、TW2-CHN及TW2-JP 3种标准测得的ROC曲线下面积两两之间的差异无统计学意义;(3)TW2中d≥1.15岁、TW2-CHN中d≥1.25岁与TW2-JP中d≥0.65岁为敏感度、特异度都较高的点。结论 TW2、TW2-CHN及TW2-JP 3种标准对CPP患儿骨龄评价的诊断价值都较高,其中TW2-CHN对中国儿童的诊断价值最大。

心脏磁共振两种T1加权黑血序列对儿童心肌显示的比较研究

目的探讨SE-EPI和TSE两种T1加权黑血序列在儿童心脏磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)中的应用价值,比较两种序列对儿童心肌的显示程度。方法纳入来我院行心脏MRI检查的儿童20例,进行黑血成像时采用SE-EPI和TSE两种T1黑血序列扫描并记录诊断结果。由两名医生运用5分制盲法评价图像质量,≥3分者可以诊断,<3分者不能用于诊断。最后统计分析两名医生盲法评分的Kappa值。结果20例儿童中,心肌炎2例,心肌病1例,心律失常4例,先心病2例,代谢性疾病5例,心肌致密化不全1例,心内膜弹力纤维增生症1例,未见异常4例。对于SE-EPI序列,得4分者5例,得3分者8例,得2分者4例,得1分者3例;对于TSE序列,得4分者3例,得3分者12例,得2分者3例,得1分者2例。两名医生盲法评分的Kappa值为0.78。结论SE-EPI序列图像的心肌对比度高于TSE序列,但对受检者心律、呼吸的要求高于TSE序列。心律齐、呼吸平稳的儿童,宜采用SE-EPI序列;心律不齐、呼吸幅度较大的儿童,宜采用TSE序列。

新生儿腹膜后寄生胎影像诊断一例

病例资料 患儿,男,出生后3d,产前超声怀疑腹腔寄生胎6^＋月,出生后左下腹扪及大小约6cm×4cm包块,边界较清楚,质中,无明显压痛。影像学检查：1腹部正位X线片示左腹部大小约6.3cm×5.5cm占位,边界较清,其内见骨骼、钙化及软组织密度影,邻近肠管受推挤（图1）;2MRI平扫示左侧腹膜后大小约6.2cm×6.6cm混杂信号占位,

中枢性性早熟患儿5种骨龄测定方法的比较研究

目的探讨CHN法、TW2法中日英3种标准、TW3法5种骨龄测定方法对中枢性性早熟(CPP)患儿的诊断价值及正常值临界点的确定。方法由两名医师采用盲法回顾性分析CPP患儿61例(病例组),与每一个CPP患儿性别相同,年龄、身高、体质量基本一致的同期体检者61例、8岁以后出现乳房发育的女童6例(均为对照组)治疗前左手腕部X线片,用CHN法、TW2法中英日3种标准和TW3法进行骨龄判定,计算骨龄与年龄的差值,用SPSS13.0统计软件进行受试者工作特征(ROC)分析。结果 (1)两名医师骨龄测定结果的Kappa值为0.776(u=16.128,P<0.05);(2)5种骨龄测定方法的ROC曲线下面积分别为:CHN法0.921±0.024,95%可信区间为0.875～0.967;TW2法中国南方人标准为0.947±0.019(0.910～0.983);TW2法日本人标准为0.937±0.023(0.892～0.982);TW2法英国人标准为0.931±0.022(0.888～0.975);TW3骨龄测定法为0.924±0.023(0.879～0.969);5种方法的诊断价值差异无统计学意义(Z=0.85,P>0.05);(3)CHN中骨龄与年龄的差值≥1.25岁、TW2-CHN中差值≥1.25岁、TW2-JP中差值≥0.65岁、TW2中差值≥1.15岁、TW3中差值≥0.25岁,敏感度、特异度均较高。结论 5种骨龄测定方法对于中枢性性早熟患儿的诊断价值都较高;而TW2法中国人标准(TW2-CHN)的诊断价值最高。

磁共振冠状位T2 DIXON TSE序列评价DMD患儿双侧臀部和大腿肌肉脂肪替代数量和等级的应用研究

目的运用MRI T2 DIXON TSE序列,评价杜氏肌营养不良(Duchenne Muscular Dystrophy,DMD)患儿臀部和大腿肌肉脂肪替代的数量和等级,确定疾病的范围和严重程度。方法将66例DMD患儿按年龄分为3组,运用T2 DIXON TSE序列进行双侧臀部和大腿冠状位MRI扫描。两名医生对每例患儿22块对称性肌肉的脂肪替代程度进行盲法评分(0~4分),计算Kappa值并进行一致性检验。计算每例患儿22块肌肉总分S1和脂肪替代平均比例R1,得到综合等级G1。计算每块肌肉66例患儿总分S2和R2,得到G2。对S1和年龄、对不同年龄组G1的分布情况进行相关分析。对3组患儿受累肌肉数量、22块肌肉原始评分和累及病例数进行秩和检验。结果两名医生盲法评分具有中等一致性(Kappa=0.76,P<0.001)。S1和年龄存在正相关(r^(2)=0.49,P<0.001),回归方程为y=3.50x+3.15;G1在不同年龄组的分布呈正相关(r^(2)=0.45,P<0.001)。3组患儿受累肌肉数量差异无统计学意义(P>0.05),22块肌肉原始评分和累及病例数差异有统计学意义(P<0.001)。结论多块肌肉被脂肪替代,臀大肌受累最严重。T2 DIXON TSE序列能够评价DMD患儿臀部和大腿肌肉脂肪替代的范围和严重程度。

儿童低剂量CT检查技术的研究进展

随着CT技术的发展，图像质量明显改善，成像时间逐渐缩短。CT检查已成为临床工作中不可缺少的辅助工具之一。然而，CT是一种放射性检查，具有电离辐射效应，受检者接受的辐射剂量随检查次数的增多而增加。在欧美，CT检查占所有放射检查的3％～5％，辐射剂量占受检者总辐射剂量的35％～45％；

骨龄测定的一致性评价

目的评价骨龄(skeletal age,SA)测定中单个骨骺核观察者间人工评级一致性及总体一致性。方法本研究选择2006年3月至2009年5月在四川大学华西第二医院确诊的中枢性性早熟患儿共计128例为研究对象。将其随机分为病例组(n=61)和对照组(n=67)。其中6例女性患儿为8岁时乳房发育者。2位医师盲法用TW2法桡骨、尺骨和短骨(radius ulna and short bones,RUS)骨龄中国标准,回顾性分析患儿治疗前左手腕部X射线片,进行人工评级并计算骨龄。采用SPSS 13.0统计学软件计算Kappa值,并进行u检验。结果①13个骨骺核的Kappa值分别为:桡骨(0.812±0.051)、尺骨(0.944±0.022)、第一掌骨(0.925±0.028)、第三掌骨(0.703±0.050)、第五掌骨(0.789±0.042)、第一近节指骨(0.964±0.021)、第三近节指骨(0.941±0.026)、第五近节指骨(0.887±0.034)、第三中节指骨(0.917±0.031)、第五中节指骨(0.919±0.030)、第一远节指骨(0.772±0.050)、第三远节指骨(0.883±0.040)、第五远节指骨(0.856±0.041)。对13个Kappa值进行u检验,P值均小于0.05。②总体一致性:Kappa=0.776,标准误为0.044(u=16.128,P<0.05)。结论骨龄测定中单个骨骺核观察者间人工评级的一致性较高。实际工作中,应通过定期培训,提高评价观察者之间的一致性,修正诊断结果,提高诊断准确性。

磁共振成像T1加权反转恢复序列在评价婴儿颅脑发育中的应用

目的探讨磁共振成像（MRI）采用T1加权反转恢复（T1WIR）序列在评价婴儿颅脑发育中的应用。方法选择2014年3月~6月在四川大学华西第二医院行颅脑MRI检查的28例婴儿为研究对象,对其采用T1WIR序列和T1加权自旋回波（T1WSE）序列进行颅脑轴位扫描（横断层扫描）,评价婴儿颅脑发育情况。由2位放射科医师独立对所有MRI图像进行髓鞘形成清晰显示情况评分（0~3分）,3分为能清晰显示髓鞘形成者。对评分结果进行一致性检验,计算Kappa值,并对评分结果进行秩和检验;计算2种序列灰白质对比率（CR）及相对于T1WSE序列的T1WIR序列灰、白质信号降低率;分别对2种序列CR及灰、白质信号降低率进行配对t检验。结果 12位放射科医师对MRI图像的髓鞘形成清晰显示情况评分结果存在一致性（u=7.887,P=0.000）,并且具有相当满意的一致程度（Kappa值=0.792）;本组28例婴儿采用T1WIR序列MRI图像的髓鞘形成清晰显示情况评分结果高于T1WSE序列,且差异有统计学意义（3分vs 2分,Z=-3.64,P=0.000）。2T1WIR序列灰白质CR较T1WSE序列灰白质CR高,且差异有统计学意义[（0.26±0.06）vs（0.05±0.02）,t=16.544,P=0.000];对T1WSE序列而言,T1WIR序列的灰质信号降低率较白质信号降低率低,且差异有统计学意义[（2.03±0.83）vs（2.25±1.26）,t=-2.616,P=0.014]。结论采用T1WIR序列可取代常规T1WSE序列进行MRI成像,用于评价婴儿颅脑发育。

螺旋CT容积再现和最大强度投影技术在儿童骨骼异常中的临床应用

目的探讨容积再现（VR）和最大强度投影（MIP）两种螺旋CT三维重组技术在评价儿童骨骼异常中的应用价值。方法收集2014年3月-6月来四川大学华西第二医院检查的患儿中,螺旋CT横断层图像及多平面重组诊断为骨骼异常的患儿18例,对其原始数据进行VR和MIP。由2名放射科医师独立评价所有三维图像（1-4分）,4分者能完全诊断病变。对所有评分进行Wilcoxon秩和检验,分别计算Kappa值。结果 VR和MIP的图像评分分别为（3.28±0.96）分和（2.89±0.90）分,差异无统计学意义（Z=-1.732,P=0.125）。VR和MIP的Kappa值分别为0.730和0.593,具有高度和中度一致性。结论 VR和MIP在显示空间立体结构方面有独到的优势,能辅助CT二维图像,更加全面、综合地评估儿童骨骼异常。

不同碘对比剂在子宫输卵管造影术中的对比研究

目的探讨不同种类碘对比剂对子宫输卵管造影术(HSG)图像质量与不良反应的影响。方法随机选取2003年5月至2011年11月因不孕至四川大学华西第二医院就诊的99例患者为研究对象,按照其于HSG中使用的不同碘对比剂,将其分为A组(n=33,采用碘化油注射液)、B组(n=33,采用碘帕醇注射液)和C组(n=33,采用碘海醇注射液)。本研究遵循的程序符合四川大学华西第二医院人体试验委员会所制定的伦理学标准,得到该委员会批准,分组征得受试对象本人的知情同意,并与之签署临床研究知情同意书。记录3组患者HSG图像质量评分及不良反应。结果 199例患者中,宫腔黏连患者为22例(22.2%),输卵管病变为53例(53.5%)。2A组HSG图像质量评分为(2.5±0.5)分,B组为(2.4±0.5)分,C组为(2.2±0.4)分,3组比较,差异有统计学意义(H=6.680,P=0.034)。33组患者不良反应比较,差异有统计学意义(χ2=7.155,P=0.028)。结论 3种碘对比剂均可应用于HSG检查。对于非离子型碘对比剂,碘浓度越高,图像对比度越好,图像质量更佳。采用40%碘化油注射液所得HSG图像质量最好,但不良反应明显。

基于MRI推断青少年活体骨龄的研究现状与展望

青少年活体骨龄推断在司法审判、儿童生长发育、竞技体育等多领域具有重要价值,但目前骨龄鉴定实践囿于放射性检查的伦理学困境,且现有标准体系难以满足我国新近刑事责任年龄节点下调的现实需求,是当下法医学骨龄推断理论与实践的瓶颈。本文从MRI这一无辐射影像技术出发,阐述其近年来应用MRI推断青少年活体骨龄的研究现状,并分析目前存在的问题及未来展望,以期为无辐射绿色精准的青少年骨龄推断体系的建立提供一定研究思路。

子宫内膜癌的MRI评估

子宫内膜癌(EC)是我国妇科常见的3大恶性肿瘤之一。目前,EC发病率呈逐年上升趋势。EC在发病早期是一种相对惰性和可治愈的疾病,而至疾病晚期或复发时,则侵袭性较高。对EC患者准确地进行术前评估,对于制定个体化治疗方案至关重要。MRI作为EC最准确的医学影像学检查方法,可以在术前确定该病患者的国际妇产科联盟(FIGO)临床分期及进行预后评估。目前,除常规MRI检查外,MRI动态增强灌注成像(DCE-MRI)、弥散张量成像(DTI)和体素内不相干运动成像(IVIM)等新技术,在EC患者的术前及预后评估中的应用,已经成为本领域研究热点。笔者拟就EC患者的MRI表现与其FIGO临床分期的关系,EC患者诊治中的MRI新技术,以及MRI对于保留生育功能EC患者的预测价值的研究、应用现状等进行阐述。

磁共振弥散加权成像对慢性肾脏疾病患儿肾功能的评估

目的探讨MRI弥散加权成像(DW-MRI)的表观弥散系数(ADC)对慢性肾脏疾病(CKD)患儿肾功能的评估作用。方法选择2014年1月至2017年6月,四川大学华西第二医院收治的77例CKD患儿为研究对象,纳入病例组。根据儿童CKD分期,进一步将病例组患儿分为CKD1~2期亚组(n=60),CKD 3~5期亚组(n=17)。将同期本院招募的16例健康儿童志愿者,纳入对照组。采用DW-MRI检测所有受试儿的双肾皮质、髓质ADC值。同时采集其接受DW-MRI检查前1个月内的血清肌酐浓度和肾小球滤过率估算值(eGFR)。病例组和对照组受试儿双肾皮质、髓质ADC值组间比较,采用成组t检验,组内比较采用配对t检验。采用方差分析对CKD 1~2期亚组、CKD 3~5期亚组及对照组3组患儿的双肾皮质、髓质ADC值进行比较,并采用Bonferroni法进一步进行两两比较。对CKD患儿双肾皮质、髓质ADC值与eGFR、血清肌酐浓度的相关性分析,采用Pearson相关性分析。本研究通过四川大学华西第二医院伦理委员会审查(审批文号:2014081)。对所有受试儿进行MRI检查前,均征得其监护人知情同意,并签署知情同意书。病例组和对照组受试儿性别构成比、年龄分别比较,差异均无统计学意义(P=0.785、0.980)。结果 (1)病例组受试儿自身左、右肾皮质ADC值比较,以及左、右肾髓质ADC值比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。对照组受试儿自身左、右肾皮质ADC值比较,以及左、右肾髓质ADC值比较,差异亦均无统计学意义(P>0.05)。(2)CKD 1~2期亚组受试儿双肾皮质、髓质ADC值分别为(2.22±0.09)×10^(-3) m^2/s、(1.97±0.11)×10^(-3) m^2/s,CKD 3~5期亚组分别为(2.02±0.16)×10^(-3) m^2/s、(1.72±0.14)×10^(-3) m^2/s,对照组分别为(2.35±0.06)×10^(-3) m^2/s、(2.09±0.09)×10^(-3) m^2/s。上述3组受试儿双肾皮质、髓质ADC值分别整体比较,差异均有统计学意义(F=42.942、48.956,P<0.001)。进一步对其进行两两比较的结果显示,上述3组受试儿任意2组的双肾皮质、髓质ADC值分别比较,差异均有统计意义(P<0.001)。(3)病例组CKD患儿中,双肾皮质、髓质ADC值与eGFR均呈线性正相关关系(r=0.621、0.657,P<0.001),与血清肌酐浓度均呈线性负相关关系(r=-0.708、-0.681,P<0.001)。结论本研究认为,DW-MRI是评估CKD患儿肾功能的有效方法。ADC值可反映儿童肾功能,并且ADC值可为临床判断健康儿童、轻度CKD和中、重度CKD患儿提供参考依据。但是,DW-MRI是否对CKD患儿肾功能评估具有应用前景,则尚需大样本、多中心随机对照试验进一步研究、证实。

产前MRI观测胎儿睾丸下降及发育趋势的价值

目的探讨胎儿MRI检查男性胎儿睾丸下降及发育趋势与其胎龄的关系。方法选择2016年7月至2019年3月,胎龄为19~38周时,于四川大学华西第二医院接受产前胎儿MRI检查,并且无泌尿生殖系统异常的1023例男性单胎胎儿(胎龄为19~23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37及38周的胎儿分别为20、19、32、66、66、81、85、72、86、111、113、124、83、34、17及14例)为研究对象。利用胎儿MRI的T2WI及平衡式快速场回波(B-TFE)序列,在冠状位、失状位或轴位任意2个平面,观察胎儿阴囊内单侧和双侧睾丸下降及发育趋势。胎儿左、右侧睾丸下降时胎龄比较,采用成组t检验。将不同胎龄胎儿的双侧睾丸下降率与其胎龄进行曲线拟合。本研究遵循的程序符合2013年新修订的《世界医学协会赫尔辛基宣言》要求。结果①本组1023例胎儿中,20例胎龄为19~23周胎儿的MRI结果,均未见其睾丸下降至阴囊;至胎龄为24+1周时,仅观察到1例胎儿的单侧睾丸下降至阴囊。245例胎龄为25~28周胎儿的MRI结果,可见双侧睾丸下降率变化明显。胎龄为25、26、27及28周时,MRI可见胎儿双侧睾丸下降率分别为28.1%(9/32)、31.8%(21/66)、62.1%(41/66)、83.9%(68/81);385例胎龄为33~38周胎儿的双侧睾丸下降率为100.0%。②本组1023例MRI检查结果显示,49例(4.79%)胎儿双侧睾丸下降状态不一致(仅单侧睾丸下降至阴囊)。MRI检查可见左侧睾丸下降至阴囊的胎儿(n=886)胎龄为(31.6±3.0)周,右侧睾丸下降至阴囊的胎儿(n=875)胎龄为(31.7±2.9)周,并且差异无统计学意义(P>0.05);左侧睾丸未下降至阴囊的胎儿(n=137)胎龄为(25.7±2.5)周,右侧睾丸未下降至阴囊的胎儿(n=148)胎龄为(25.7±2.3)周,差异亦无统计学意义(P>0.05)。③将不同胎龄胎儿的双侧睾丸下降率与其胎龄进行曲线拟合结果显示,最优拟合模型为二次多项式曲线拟合模型,其模型表达式为y=-943.79+61.23x-0.89x2,其中y为不同胎龄胎儿双侧睾丸下降率(%),x为胎儿胎龄(周)。结论MRI检查可直观了解男性单胎胎儿睾丸下降与发育趋势。胎儿睾丸下降有一定规律,始于胎龄为24周,胎龄为33周后,其睾丸几乎均下降至阴囊内;部分胎儿存在双侧睾丸下降状态不一致。