基于深度学习的乳腺MRI图像自动分类研究

目的 为了实现图像性质的自动甄别,通过深度学习技术和程序构建多参数乳腺MRI图像自动分类模型并验证其效能。材料与方法 回顾性收集我院2010年1月至2020年11月乳腺MRI图像质量合格数据862例(数据集Ⅰ),按序列分三类:T2WI、T2WI脂肪抑制序列(fat-suppressed T2WI, FS T2WI)、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC),训练序列分类模型。回顾性收集我院2013年2月至2020年4月乳腺MRI图像质量合格数据377例(数据集Ⅱ),按动态对比增强(dynamic contrast-enhanced, DCE)-MRI期相特征分三类:无对比剂期(no-contrast, NoC)、对比剂增强早期(contrast enhanced early,CEearly)、对比剂增强期(contrast enhanced, CE),训练DCE期相分类模型。回顾性收集我院2021年10月至2021年12月乳腺MRI图像质量合格数据95例(数据集Ⅲ),用于模型(序列和DCE期相)预测效能的独立验证,并通过程序对数据集Ⅲ中的扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)参数进行分类:DWI-high和DWI-low。以影像医师依据图像序列、强化特点及参数进行分类的结果为金标准,采用混淆矩阵的方法评价模型的分类效能。结果 在序列分类模型中,总体准确率为92.0%,对ADC、T2WI、FS T2WI各自分类的准确率为100.0%、84.9%、100.0%;在DCE期相分类模型中,总体准确率为90.4%,对NoC、CEearly、CE各自分类的准确率为89.7%、39.2%、95.7%;程序在DWI参数分类中,对DWI-high和DWI-low的分类结果与医师完全一致。结论 利用深度学习模型和程序技术对多参数乳腺MRI进行图像序列、期相和参数分类,输出结果与医师分类结果一致性高,基本满足临床需要。

增强CT扫描与FDG-SPECT/PET扫描诊断小肺癌的比较性研究

目的 探讨增强CT扫描与FDG SPECT/PET显像 (氟 18 脱氧葡萄糖 单光子发射计算机断层 /正电子发射计算机断层显像 )对小肺癌诊断的意义。方法 病理证实的小肺癌 11例、炎性结节 5例、结核瘤 2例 ,术前行CT增强扫描 (10 0ml造影剂以 2 .5ml/s速度静脉注射 )和FDG SPECT/PET显像 (FDG 11.1～ 14.8MBq静脉注射 ) ,观察病灶CT图像强化程度及核素显像的FDG浓聚程度。将术前两种不同的扫描结果与术后的病理结果进行对照 ,分析两种方法对鉴别诊断小肺癌的意义。结果 11例小肺癌增强CT扫描及FDG显像均诊断正确 ,但增强CT将 1例炎性假瘤误诊为肺癌 ,FDG将一例结核误诊为肺癌。在 11例小肺癌中CT检出 6例伴有纵隔淋巴结转移 ,FDG检出 5例淋巴结转移。结论 增强CT扫描与FOG SPECT/PET显像均能鉴别诊断小肺癌 ,两者各有优势 ,其正确率无显著差异。两种方法结合分析将更有利于小肺癌的鉴别诊断。

CAD(计算机辅助探察)对提高乳腺癌诊断敏感性的意义

目的 探讨CAD技术对提高乳腺癌诊断敏感性的意义。方法 回顾性分析 4 9位患者的常规乳腺钼靶照片 (共 16 2张 ) ,分别由低年、中年临床医师、CAD独立阅片及低年医师 +CAD共同读片 ,将结果与最终诊断结果相比较。结果 恶性钙化 19例 :低年医师漏诊 7例 ;中年医师漏诊 1例 ;CAD漏诊 1例 ;低年医师 +CAD漏诊 2例。恶性肿块 14例 :低年医师漏诊 6例 ;中年医师漏诊 2例 ;CAD漏诊 6例 ;低年医师 +CAD漏诊 3例。结论 CAD可以提高乳腺癌诊断的敏感性。

乳腺照相辅以导丝定位活检对诊断乳腺原位癌的意义

目的 探讨乳腺X线钼靶照相辅以细针穿刺导丝定位活检技术对提高原位癌诊断率的意义。方法 收集 1997-2 0 0 0年病理确诊的乳腺癌 679例 ;以及近半年来手术或活检病理证实的乳腺癌 74例 ,术前 5 1例行乳腺钼靶照相 ,其中 4例行定位活检。比较两个时期乳腺原位癌的发现率。结果 1997-2 0 0 0年 679例乳癌患者原位癌 18例 ,占乳癌 2 .7%。近半年来 74例乳癌患者中 ,原位癌 4例 ,发现率为 5 .4%。比 1997-2 0 0 0年明显增高。结论 乳腺钼靶X线照相及穿刺定位活检技术可以提高原位癌的诊断率。

乳腺癌MR增强扫描所示肿瘤血管形态与肿瘤临床、病理特性的相关性

目的探讨乳腺癌MR动态增强扫描(DEC)最大密度投影(MIP)重建图像所示肿瘤血管形态特征与肿瘤大小、伴随淋巴结肿大、时间-信号强度曲线(TIC)类型及肿瘤病理分级间是否存在相关性。方法对48例细针穿刺活检证实为乳腺癌的患者治疗前均行动态增强MR扫描。增强早期(第一时相)图像减影后行3D-MIP重建,根据重建图像所示肿瘤血管的特征分级(正常血管,异常动脉和肿瘤血管)。在AW4.2工作站上测量肿瘤最大直径、观察双侧腋窝淋巴结情况、使用Functool软件绘制动态TIC(渐进型、平台型、流出型)。对3D-MIP所示肿瘤血管形态分级与肿瘤直径、淋巴结转移情况、TIC类型及肿瘤病理分级进行Spearman等级相关分析及Kappa相关性检验。结果3D-MIP所示肿瘤血管形态分级与腋窝淋巴结及肿瘤病理分级呈正相关(P<0.05),与动态增强扫描TIC类型间具有较强相关性(r=0.840)。两者经Kappa检验,Kappa=0.761,一致性较好。结论乳腺癌MR动态增强扫描3D-MIP示肿瘤血管形态与TIC类型间存在较强相关性,可以通过3D-MIP所示的肿瘤血管特征推测TIC类型。

乳腺密度与年龄、月经状态及乳腺癌的相关性

目的探讨乳腺密度与女性年龄、月经状态及乳腺癌之间的相关性。方法收集我院2009年6月—2010年7月数字乳腺X线摄影检查资料,包括确诊乳腺癌患者79例(乳腺癌组)和健康体检人群481名(对照组)。DR原始图像经R2工作站Quantra软件处理,计算机自动计算出乳腺密度。比较对照组双侧乳腺密度差异;对照组乳腺密度与年龄及月经状态是否具有相关性。比较乳腺癌组与对照组的乳腺密度差异。结果对照组双侧乳腺密度[右侧为(24.32±8.56)%;左侧为(24.06±8.49)%]差异无统计学意义。乳腺密度与年龄具有相关性(P<0.001),随年龄增长乳腺密度降低;绝经人群的乳腺密度[(20.23±6.20)%]显著低于未绝经人群[(28.62±8.32)%,P<0.001]。50岁以下的平均乳腺密度在乳腺癌组高于对照组,但两者差异无统计学意义。结论乳腺密度随着年龄增长而逐渐减低,绝经女性乳腺密度低于未绝经女性。

小肺癌CT扫描增强程度与肿瘤VEGF含量相关性研究

目的 探讨小肺癌增强CT扫描病灶强化程度与肿瘤血管内皮生长因子 (VEGF)含量的相关性。资料与方法 病理证实的恶性肿瘤 18例 ,炎性假瘤 3例 ,结核瘤 2例 ,错构瘤 2例。术前行CT平扫及增强扫描。手术切除的病理标本应用SP免疫组化染色方法及DAB显色法检测病灶标本中VEGF的表达。将检测结果与病变增强CT扫描的强化程度进行对照分析。结果 VEGF表达 :18例小肺癌 7例为强阳性 ,10例为弱阳性 ,1例为阴性 (阳性率为 94.4% )。 3例炎性假瘤 1例弱阳性 ,2例为阴性 (阳性率为 33.3% )。 2例结核及 2例错构瘤均为阴性。 18例小肺癌中 ,7例VEGF表达强阳性 ,增强CT扫描 6例明显强化 ,1例一般强化 ;VEGF弱阳性的 10例中 ,增强CT扫描2例明显强化 ,8例一般强化 ;VEGF阴性表达者 1例 ,增强CT扫描为一般强化。分组数值经 χ2 检验 ,P <0 .0 1,有显著性统计学意义。结论 VEGF的大量表达是恶性肿瘤的生物学标记。增强CT扫描病灶的强化程度与病灶VEGF含量正相关。

肺动脉血栓CT值的测量对于诊断及鉴别急性肺栓塞的意义

目的探讨多层螺旋CT扫描在诊断和鉴别急性肺栓塞时,肺动脉血栓CT值的测量是否具有临床意义.方法回顾性分析我院2004年1月-2005年10月期间临床诊断急、慢性肺栓塞患者56例（全部患者均有完整的临床、实验室及影像资料）.其中女23例,男33例.平均年龄（62.9±15.3）岁.CT扫描机为GE 16层螺旋CT,1.25 mm探测器.由两位放射科医师采用盲法阅读CT图像,评价血栓形态,并对血栓的CT值进行测量.结果 56例肺栓塞中急性37例,慢性19例.急性血栓CT值为15.9～70 Hu,平均值（36.35±17.61） Hu;慢性肺栓塞肺动脉血栓CT值为33～169 Hu,平均值为（71.94±37.95） Hu.两者存在显著性差异（P=0.004）.结论对肺动脉血栓CT值进行测量,可以帮助诊断急性肺栓塞.

细针穿刺定位活检对诊断早期乳腺癌的意义

目的 探讨细针穿刺导丝定位活检 (FNL)对诊断早期乳腺癌的意义。方法 2 8例临床触诊阴性、乳腺钼靶照相可疑病变的患者 ,根据轴位及侧位摄片显示的病灶位置 ,将穿刺细针穿入 ,并将导丝留置于病变内 ,随后外科医师沿留置的导丝将病灶切除 ,行病理检查。结果 5例病灶病理诊断为原位癌 ,1例浸润癌 ,阳性率为 2 3 .1% ,患者行局部放射治疗 ,一年后未见转移及复发。 1例轻度非典型增生伴导管内乳头状瘤 ,另 6例为良性病变 ,14例为乳腺组织增生 ,1例穿刺失败。结论 细针穿刺定位活检不仅可以提高早期乳腺癌的诊断率 ,而且可以协助治疗。

不同扫描条件对CT肺动脉成像图像质量的影响

目的研究不同扫描条件对CT肺动脉成像(CTPA)图像质量的影响,从而探讨肺栓塞误诊的多种原因。资料与方法46名志愿者随机分为A、B两组。A组选用1.25mm×16i探测器,层厚1.25mm,间隔1.25mm。B组选用0.625mm×64i探测器,层厚1mm,间隔0.7mm。增强扫描A组选用300mgI/100ml对比剂50ml,注射流率4ml/s;B组选用相同对比剂20ml,注射流率5ml/s。延时时间均根据预试验结果确定。两名有经验的放射科医师采用盲法在同一工作站上阅读两组CTPA横断面图像。计数所能显示的肺动脉血管数目、测量左右心室最大层面和双肺下叶后基底段肺动静脉断面的CT值并计算其差值、观察图像产生的各种伪影(呼吸运动伪影;流动相关伪影;硬束假影、部分容积伪影等)。结果A组显示肺段动脉共425支,B组可计数432支。A组肺动脉主干与左房CT差值为(153.4±82)HU;B组为(165.6±64)HU,两者差异无统计学意义。A组双肺下叶后基底段肺动静脉CT差值为(64.1±31.2)HU;B组(118.7±42)HU,两者差异有统计学意义。A组及B组呼吸运动相关伪影均为0例。流动相关伪影A组2例(8.7%);B组7例(30.4%),差异有统计学意义。硬束假影A组21例(91.3%),B组4例(17.4%),差异有统计学意义。部分容积伪影A组13例(56.5%),B组6例(26.1%),差异有统计学意义。结论减小探测器厚度及扫描层厚,加快对比剂注射流率,降低注射量,可以提高CTPA的图像质量。

64层螺旋CT评估冠状动脉狭窄的准确性——与传统冠状动脉造影对照研究

目的通过与CAG的比较,研究64层螺旋CT评估冠状动脉狭窄性病变的准确性。方法收集2005年8月-2006年4月于我院行64层螺旋CT冠状动脉成像和传统冠状动脉造影的60例患者的影像资料,评估64层螺旋CT诊断冠状动脉狭窄性病变及对支架及桥血管诊断的准确性。结果64层螺旋CT诊断冠状动脉≥50%、≥70%、<50%狭窄性病变敏感性分别为96.3%、89.3%、67.3%,特异性分别为94.2%、95.6%、86.2%。64层螺旋CT判断支架内≥50%狭窄的敏感性为100%,特异性为80%;判断桥血管及吻合口通畅的敏感性为100%。结论64层螺旋CT诊断冠状动脉中重度狭窄具有较高的准确性。

64层螺旋CT评估冠状动脉粥样硬化病变——与血管内超声的对照研究

目的通过与IVUS比较,研究64层螺旋CT评估冠状动脉粥样硬化病变的价值。方法回顾性收集2005年8月-2006年4月于我院接受64层螺旋CT冠状动脉成像和血管内超声检查(IVUS)的6位患者的影像资料。以IVUS为参考标准,评估64层螺旋CT对冠状动脉狭窄性病变及支架诊断的准确性,在64层螺旋CT影像上测量不同类型斑块的CT值。结果64层螺旋CT诊断冠状动脉≥50%狭窄的敏感性为100%,特异性为83.3%。不同类型斑块的CT值不同。结论64层螺旋CT可以准确诊断冠状动脉中重度狭窄。64层螺旋CT可依据CT值的不同判断斑块的性质。

局部进展期乳腺癌新辅助化疗早期ADC值变化与病理反应性的相关性

目的探讨MR DWI早期ADC值变化对评估局部进展期乳腺癌新辅助化疗后疗效及预测肿瘤病理反应性的作用。方法回顾性分析103例局部进展期乳腺癌患者的MRI及临床资料。分别在化疗前、化疗2个周期及4个周期后测量肿瘤最小ADC值,按照病理反应性分级分为组织学显著反应组(MHR组)与组织学非显著反应组(NMHR组)。对两组化疗前后ADC值进行组间和组内比较,并比较两组化疗后ADC值变化率,用ROC曲线分析上述指标对评估病理反应性的效能。结果 MHR组51例,NMHR组52例。两组患者化疗前ADC值差异无统计学意义(P>0.05);MHR组化疗2个、4个周期后ADC值、ADC值变化率均高于NMHR组(P<0.05);化疗前后两组患者3次MRI测得最小ADC值均呈上升趋势,MHR组的变化值差异均有统计学意义(P<0.001),NMHR组化疗4个周期后ADC值较化疗前显著升高(P<0.001);2个、4个周期化疗后ADC值曲线下面积分别为0.68(P<0.01)、0.80(P<0.001),ADC值变化率曲线下面积分别为0.64(P<0.05)、0.72(P<0.001)。结论化疗前ADC值不能预测乳腺癌对新辅助化疗的病理反应性;化疗2个周期后ADC值及ADC值变化率可早期预测局部进展期乳腺癌病理反应性分级,以4个周期后ADC值及ADC值变化率的评估效能较高。

磁共振扩散加权成像表观扩散系数对局部进展期乳腺癌新辅助化疗的评估——不同测量方法比较

目的分析新辅助化疗(NAC)前后乳腺癌灶最小表观扩散系数(ADC)值对NAC病理反应性的评估效能。方法36例患者,根据术后病理反应性结果(Miller&Payne分级)分为MHR与NMHR两组,采用最小ADC值法于b=1000s/mm2图像上测量癌灶的ADC值。对每个病理组癌灶及正常腺体的ADC值、两组NAC前、NAC第2周期后、NAC第4周期后MR测量的癌灶最小ADC值及其变化率(△ADC%)进行统计学分析。利用ROC曲线评估癌灶最小ADC值对NAC病理反应性。结果NAC第2周期后,MHR组癌灶最小ADC值[(1.19±0.18)×10-3mm2/s]及△ADC1%[中位21.18%,(范围4.27%～50.00%)]分别与NMHR组最小ADC值[(0.98±0.16)×10-3mm2/s]及△ADC1%[中位8.53%,(范围-24.52%～64.79%)]两组间差异有统计学意义(P<0.05);NAC第4周期后,最小ADC值[(1.45±0.22)×10-3mm2/s]及△ADC2%[中位1.04%,范围1.71%～117.24%]均显著高于NMHR组[(1.06±0.19)×10-3mm2/s、中位16.84%,(范围7.68%～61.97%)],差异有统计学意义(P<0.05)。NAC第2周期后癌灶最小ADC值及△ADC1%ROC曲线下面积分别为0.77、0.82。NAC第4周期后癌灶最小ADC值及△ADC2%ROC曲线下面积分别为0.85、0.89。结论最小ADC值法比平均ADC值法能更早期评估进展期乳腺癌NAC的疗效。

基于医学影像存档与传输系统的独立教学系统的研发

目的开发一种基于PACS的独立的教学系统,便于不同层次学生方便地学习各系统疾病的诊断与鉴别诊断。方法使用放射科信息系统(RIS)服务器作为系统服务器,总体采用B/S架构,Microsoft SQL 2005作为数据库,以ASP.NET为基本开发技术。使用JavaScript+DOM(文档对象模型)实现客户端的人机对话。软件构建完毕后,根据不同学习对象输入教学大纲、知识点和鉴别诊断知识点,并将PACS中的教学病例与知识点相关联。结果系统成功建立,主要包括软件架构和教学内容两大部分。授权用户登录后可进入"学习应用"界面,包含"学习中心"和"在线测试"。学习中心包括:教学大纲、知识点(含临床、病理、流行病学、影像学等内容)、鉴别诊断要点、PACS中相关病例链接。在线测试则包含不同难度的题库,系统自动评判对错。管理员拥有"数据维护"和"系统管理"两大权限,可对教学相关的目录、大纲、教学资源、试题和试卷进行维护,也可管理用户身份和权限。结论成功地建立了一种基于PACS的独立教学系统,能满足不同层次学生的需求,有助于提高医学影像学教学水平。

相同平均腺体剂量下PCM系统与SFM系统和CR系统乳腺摄影的影像比较

目的研究PCM系统、SFM系统和普通CR系统乳腺摄影在相同平均腺体剂量条件下影像质量的差异。方法使用TORMAX和CDMAM模体,在SFM系统进行曝光,以相同AGD下的曝光组合在PCM及CR系统上进行相应模体摄影,对所得图像分别进行评分和统计学分析,比较在相同AGD下三种乳腺X线摄影系统成像质量的差异。结果在相同AGD下,PCM在低对比分辨率方面与SFM系统、CR系统相比有明显优势;在检出微小钙化方面,PCM几乎可以达到SFM系统水平,但在高对比分辨率方面不及SFM系统。结论PCM系统综合的影像质量优于SFM和CR系统。

PCM乳腺摄影系统与CR系统临床应用的初步比较

目的探讨相位对比乳腺X线摄影系统(PCM)与CR系统在乳腺实体成像质量上的差异。方法24例患者,患侧乳腺在PCM系统或CR系统(随机选择)进行轴位(CC)或侧斜位(MLO)投照,在另一系统进行另一体位投照。30名正常体检者,一侧乳腺在PCM系统或CR系统上(随机选择)进行CC及MLO投照,另一侧乳腺在另一系统进行两个体位的投照。对所得影像进行解剖及病变细节显示情况的评分,分析PCM与CR系统对于乳腺实体摄影成像质量的差异。结果病变组:PCM系统在肿块边缘清晰度、内部结构显示及钙化边缘清晰度方面均明显优于CR系统(P=0.0003);正常体检组:正常乳腺双侧对照:PCM系统在锐利度、对比度和噪声方面均明显优于CR系统(P<0.05)。结论PCM系统与CR系统在乳腺实体成像质量上存在显著差异,PCM系统的图像基本质量及对病变细节的显示情况明显优于CR系统。

基于深度学习模型对MRI乳腺强化病灶形态分类的初步研究

目的探索基于深度学习对MRI图像上乳腺强化病灶形态分类的可行性。资料与方法连续性收集并回顾分析2013年1月—2016年10月北京大学第一医院行双侧乳腺MR动态增强的290例患者的资料,使用既往研发的3D分割模型分割出乳腺中异常强化区域,由2位影像诊断医师根据第5版乳腺影像报告和数据系统病变分型(肿块、非肿块样强化)对375个图像进行分类。将上述数据按8∶1∶1随机分为训练集(n=297)、调优集(n=39)和测试集(n=39),使用Auto VGG网络训练分类预测模型,以测试集的混淆矩阵评价模型的效能。结果2位影像医师对于乳腺病灶肿块与非肿块划分的初始一致性为0.917(344/375)。测试集39个数据中,26个为肿块,13个为非肿块样强化。肿块及非肿块样强化病例的三维径线(左右、前后、上下)及体积差异均无统计学意义(P均>0.05)。测试集39个数据的预测准确率为0.87,敏感度为0.96,特异度为0.69,精确度为0.86,F1评分为0.91。结论使用深度学习方法进行乳腺MRI图像上强化病灶形态分类是可行的,有望在临床工作中应用。