胃癌肝转移病灶的人工智能辅助半自动分割软件的临床应用评估

目的:评估人工智能辅助胃癌肝转移病灶自动分割软件对胃癌肝转移病灶的分割功能相对于手动分割,能否减少观察者内及观察者间的差异。方法:由2名医生盲法应用西门子医疗开发的基于深度学习网络的肝脏肿瘤分析软件(Liver Lesion Analysis Tool),分别使用全手动模式以及人工智能辅助的半自动模式,对32例患者共81个胃癌肝转移灶的CT图像进行分割,并对最长径及三维体积进行纯手动和全自动重复测量。应用Bland-Altman法分别评估最长径测量及体积测量在2种分割模式下的观察者内及观察者间差异,用组内相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)评估2种模式下最长径测量与体积测量的观察者内及观察者间测量变异度差异。结果:手动、半自动模式最长径测量的观察者内95%一致性区间分别为-31.70%~34.55%,-28.04%~27.89%,手动、半自动模式最长径测量的观察者间95%一致性区间分别为-74.26%~38.85%,-59.54%~40.98%。手动、半自动模式体积测量的观察者内95%一致性区间分别为-148.10%~102.70%,-75.92%~63.79%,手动、半自动模式体积测量的观察者间95%一致性区间分别为-127.40%~111.50%,-87.66%~43.77%。观察者内手动模式最长径测量与体积测量变异度的ICC分别为0.914、0.950,观察者内半自动模式最长径测量与体积测量变异度的ICC分别为0.967、0.970。观察者间手动模式最长径测量与体积测量变异度的ICC分别为0.884、0.939,观察者间半自动模式最长径测量与体积测量变异度的ICC分别为0.928、0.974。相对于手动分割病灶,使用人工智能辅助的肝转移自动分割软件进行半自动病灶分割所需要的时间大大缩短[(25.78±4.23) s比(4.53±2.82) s, P<0.01]。结论:使用人工智能辅助的肝转移自动分割软件进行半自动病灶分割在观察者内及观察者间的一致性好,可提高肝转移病灶分割的效率,有望成为临床随访及疗效评估的定量工具。

基于冠状动脉CTA的FFRCT与斑块特征对冠心病患者主要不良心脏事件的预测价值

目的:分析基于冠状动脉(冠脉)CT血管成像(CTA)的血流储备分数(FFR_(CT))与斑块特征对冠心病(CAD)患者主要不良心脏事件(MACE)发生的预测价值。方法:回顾性搜集88例CAD患者冠脉CTA资料,测量其FFR_(CT)和斑块特征,并随访CAD患者36个月内MACE发生情况。比较MACE阳性组和阴性组间冠脉解剖狭窄程度、FFR_(CT)和斑块特征的差异,采用多因素逻辑回归方法确定MACE相关的独立危险因素,并采用ROC曲线评价这些参数对MACE的预测价值。结果:MACE阳性组(17例共计17处责任病变)与阴性组(71例共计80支非责任血管)相比,FFR_(CT)、管腔直径狭窄率、斑块最小管腔面积、斑块总体积、血管总体积、非钙化斑块体积、斑块长度、斑块负荷及低密度斑块出现率的差异均有统计学意义(P<0.05)。其中FFR_(CT)≤0.8、管腔直径狭窄率>60.5%、斑块负荷>0.67、斑块长度>19.4mm及低密度斑块出现是MACE发生的独立预测因子。受试者操作特征(ROC)曲线分析中,上述独立预测因子联合后对MACE的预测价值最高[ROC曲线下面积(AUC)为0.821],冠脉解剖狭窄程度(管腔直径狭窄率>60.5%)单一指标的预测价值最低(AUC为0.664)。结论:基于冠脉CTA的解剖狭窄程度与FFR_(CT)、斑块特征(斑块长度、斑块负荷和低密度斑块)联合后,组合指标对CAD患者发生MACE的预测价值优于冠脉解剖狭窄程度单一指标。

基于冠状动脉CT血管成像组学特征建模评估心肌缺血的可行性研究

目的影像组学在心血管系统中应用较少。文中旨在探讨基于冠状动脉CT血管成像(CCTA)图像的心肌组学特征建模评估心肌缺血的可行性。方法回顾性分析2011年3月至2015年12月于南京医科大学第一附属医院放射科89例行CCTA的患者临床资料。按照17-AHA进行心肌节段划分,根据心肌血流量对每一节段进行评分。将缺血节段与非缺血节段按照3∶1随机分为训练组(构建心肌缺血模型)及验证组(测试模型)。对组学特征提取,采用LASSO降维和筛选特征,对入选特征采用多因素Logistic回归分析建立评估心肌缺血的模型。绘制ROC曲线评价模型敏感度、特异度和准确性。结果所有患者包含374个非缺血性节段,151个缺血性节段。其中训练组、验证组分别394、131个节段。通过10倍交叉验证调整惩罚参数,最终挑选出与缺血相关的具有非零系数的特征13个。多因素Logistic回归分析建立的组学特征模型在训练组中评估心肌缺血的AUC为0.81,敏感度为73.9%,特异度为73.0%,准确性为73.4%;验证组AUC为0.75,敏感度为67.7%,特异度为78.3%,准确性为71.9%。结论缺血心肌与非缺血心肌的影像组学特征具有差异,基于CCTA图像组学特征建立模型评估心肌缺血具有可行性,但其准确性有待提高。

基于CCTA的冠脉斑块特征参数与血流储备分数的相关性研究

目的探讨CCTA获得的冠脉斑块特征与血流储备分数之间的相关性。方法回顾性分析行CCTA的153例患者(195支血管)资料,测量斑块特征:斑块长度,斑块总体积,斑块内各成分的体积、最小管腔面积(MLA)、斑块负荷、低密度斑块(LAP)和正性重构(PR)。测量冠脉血流储备分数(FFRCT)值,定义FFRCT≤0.80作为诊断心肌缺血的标准。结果与FFRCT>0.80组相比,FFRCT≤0.80组中斑块更长16.20(10.90,23.95)vs 12.45(9.65,17.23)mm,P=0.004,脂质斑块体积更大16.85(7.35,38.95)vs 11.71(5.52,19.82)mm3,P=0.029,MLA更小1.40(0.60,2.40)vs 3.80(2.58,5.55)mm2,P=0.000,斑块负荷70(63,77)vs 59(53,69)%,P=0.000更大,LAP和PR所占的比例更大(P<0.05)。其中斑块长度、斑块负荷及LAP是心肌缺血的独立危险因素。结论冠脉斑块长度、斑块负荷、LAP是影响FFRCT的主要因素。

融合STEM理念的初中科学教学实践探索

STEM理念以其跨学科的特点,为促进问题解决能力的提升提供可行性。从STEM理念如何融入初中科学课堂教学这一关键问题入手,按照"现状分析—理论依据—模型构建—实践验证"的思路,建构以初中科学教学为核心的校本SEE模式,即"激趣(Stimulate)-探究(Explore)-解释(Explain)"三个环节。实践证明,该模型能有效提升我校学生科学素养、问题解决能力,为培养实践型人才提供有益借鉴。

双能CT影像组学模型评估进展期胃癌新辅助化疗后浆膜侵犯的临床价值研究

目的:探讨基于碘图(IM)的双能CT影像组学模型在新辅助化疗(NAC)后局部进展期胃癌(LAGC)浆膜浸润的术前再分期中的诊断效能。方法:对155例(训练组110例,测试组45例)术前经过标准NAC治疗的LAGC患者进行回顾性研究。所有CT图像由两名放射科医生分析,并进行人工分类。半自动勾画感兴趣区体积(VOI),在IM和120 k Vp图像上分别从每个病变中提取了1226个影像组学特征。采用Spearman相关分析和最小绝对收缩选择算子(LASSO)惩罚Logistic回归过滤不稳定及冗余特征,从而筛选出重要特征。通过多因素Logistic回归分析,分别得到了基于120 kVp选择的特征和120 kVp结合IM选择的特征建立的两个预测模型(120 k Vp和IM-120 kVp)。结果:两种影像组学模型(IM-120 k Vp AUC:训练组,0.953,测试组,0.879;120 kVp AUC:训练组,0.940,测试组,0.831)在训练和测试组中均显示出较高的预测准确度和效能。所有模型在测试组的诊断准确率(IM-120 k Vp:84.4%,120 k Vp:80.0%)均高于人工分类(68.9%)。IM-120 kVp模型在训练(P<0.001)和测试组中的诊断效能(P=0.034)均优于人工分类。结论:基于双能CT的影像组学模型在NAC治疗后LAGC术前再分期鉴别浆膜侵犯方面表现出令人信服的诊断效能。

“家校论坛”在初中生物学教学中的应用

本文结合实践案例，阐述了家校联动的育人载体“家校论坛”在初中生物学教学中的应用与体会。

一例罕见胆总管粒细胞肉瘤的影像表现

患者男，45岁。皮肤、巩膜黄染伴尿色加深1个月于2009年1月24日入院。体检：巩膜、皮肤轻度黄染；右上腹压痛，并可扪及肿大胆囊。实验室检查：总胆红素为43．2μmol／L（正常参考值：3．4～17．1μmol／L），结合胆红素为35．2μmol／L（0-6．8μmol／L），黄疸指数为87．0（〈40.0）。

联合CT图像特征和双能CT定量参数对甲状腺乳头状癌颈部淋巴结转移的诊断价值

目的:探讨CT图像特征联合双能CT定量参数对甲状腺乳头状癌(PTC)颈部淋巴结转移的诊断价值。方法:回顾性分析2017年6月至2019年6月于南京医科大学第一附属医院经手术病理证实的103例PTC患者的术前双能CT图像。参考2002年美国头颈外科协会的淋巴结分区标准,将颈部淋巴结分为7区,采用淋巴结影像病理亚区对照的方法,共纳入245枚颈部淋巴结,根据病理结果,107枚淋巴结归为转移淋巴结组,138枚归为非转移淋巴结组。纳入分析的CT图像特征包括淋巴结大小、形状、边缘、强化程度、强化方式、钙化、囊变和结外侵犯。测量动静脉期双能CT定量参数包括标准化碘浓度(NIC)、标准化有效原子序数(Z eff-c)和能谱曲线斜率(λHU)。采用χ^2检验或Mann-Whitney U检验比较转移和非转移淋巴结组间CT图像特征和定量参数差异。分别基于CT图像特征、双能CT定量参数及两者联合构建logistic回归模型,并采用ROC曲线评估其诊断效能。结果:转移和非转移淋巴结组间CT图像特征差异均有统计学意义(P<0.05)。转移淋巴结的动静脉期NIC、Z eff-c及λHU均高于非转移淋巴结(P<0.001)。联合CT图像特征和双能CT定量参数logistic模型诊断PTC颈部淋巴结转移的曲线下面积为0.922,灵敏度为86.0%,特异度为92.8%。双能CT定量参数模型曲线下面积为0.912,灵敏度为84.1%,特异度为93.5%。两者的诊断效能均优于CT图像特征模型,后者的曲线下面积为0.783,灵敏度为71.0%,特异度为73.9%(Z=5.212、4.554,P均<0.001)。结论:相较于CT图像特征,双能CT定量参数对PTC颈部淋巴结转移的诊断价值更高,两者联合能进一步提高诊断准确性。

双能CT动静脉期加权融合图像影像组学对甲状腺乳头状癌颈部淋巴结转移的诊断价值

目的探讨双能CT动静脉期加权融合图像影像组学对甲状腺乳头状癌(PTC)颈部淋巴结转移的诊断价值。方法回顾性分析2017年6月至2018年12月南京医科大学第一附属医院术前行双能CT评估、经手术病理证实的84例PTC患者(129枚非转移淋巴结和97枚转移淋巴结)的临床和影像资料。62例患者的156枚淋巴结(91枚非转移淋巴结和65枚转移淋巴结)为训练集,22例患者的70枚淋巴结(38枚非转移淋巴结和32枚转移淋巴结)作为独立验证集。用Syngo.via Frontier Radiomics软件在双能CT动静脉期加权融合图像上进行半自动淋巴结图像分割,每枚淋巴结提取动脉期和静脉期各1226个组学特征。用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归的方法进行组学特征选择和影像组学标签建立。利用logistic回归建立基于淋巴结CT图像特征(模型1)、组学特征(模型2)和两者联合(模型3)的诊断模型。将模型3用列线图直观表示,采用ROC曲线及曲线下面积(AUC)评估3个模型诊断效能,并使用Delong检验比较3个模型的诊断效能。结果模型1由淋巴结形状、强化程度、强化方式、钙化和结外侵犯5个特征构成。LASSO回归共筛选出3个动脉期组学特征并建立了影像组学标签(模型2)。模型3由淋巴结的大小、形状、强化程度和影像组学标签构成。在训练集和验证集,模型3均具有最优的诊断效能(AUC为0.965、0.933),其次是模型2(AUC为0.947、0.910),且两者均显著优于模型1(AUC为0.850、0.846)(训练集:Z=4.066、3.758,P均<0.001;验证集:Z=2.871、1.998,P=0.017、0.042)。结论双能CT动静脉期加权融合图像影像组学能有效诊断PTC淋巴结转移,且联合常规CT图像特征可进一步提高诊断准确性。

迭代重组强度对不同体重患者冠状动脉CTA图像的影响

目的评价第3代双源CT高级模拟迭代重组(ADMIRE)技术对不同体重指数(BMI)患者冠状动脉CT血管成像(CCTA)图像质量的影响,并筛选最适迭代强度。方法前瞻性入组拟行CCTA的患者共66例,根据BMI将其分为三组,A组:18.5 kg/m^2≤BMI<24 kg/m^2;B组:24 kg/m^2≤BMI<28 kg/m^2;C组:BMI≥28 kg/m^2。采用前瞻性心电门控、全自动动态实时射线剂量调控技术(CARE Dose4D,CARE kV)进行扫描,所得图像采用滤过反投影法(FBP)及ADMIRE(1^5级)重组,用主观及客观指标评价不同重组算法的图像质量。结果各组主观评分均为ADMIRE 3级重组图像最好,且ADMIRE 2^5级间无显著差异(P >0.05);随着迭代强度的增高,FBP及ADMIRE 1^5级噪声逐渐减低,信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR)逐渐增高。辐射剂量C组显著高于其他两组(P<0.05)。结论第3代双源CT在CARE k V联合CARE Dose4D的CCTA扫描条件下,不同BMI患者均推荐使用ADMIRE 3级重组强度。