基于CT图像对儿童与青少年支气管MLD的临床研究

目的了解我国0~18岁正常儿童与青少年两肺各代支气管管腔平均内直径(MLD)的分布状态和特点。方法收集0~18岁正常儿童与青少年正常胸部容积CT图像795例,其中男性482例(61%),女性313例(39%),以1岁为界,将不同性别儿童与青少年按年龄分组,共分为19组,通过“数字肺气管支气管测量工具”自动检测并测量支气管,获得0~18岁正常儿童与青少年两肺各代支气管MLD,应用Spearman相关性分析支气管MLD与年龄的相关性,比较不同年龄段不同性别儿童青少年支气管MLD的差异。结果(1)0~18岁儿童与青少年,两肺各代支气管MLD与年龄呈低度~高度正相关(男性|r|:0.437~0.956,P<0.05,女性|r|:0.400~0.951,P<0.05),整体上随着支气管代数的增加,支气管MLD与年龄相关性呈降低的趋势,男性支气管MLD与年龄的相关性大于女性。(2)0~13岁各年龄段组两肺各代支气管MLD男女间比较差异均无统计学意义(P>0.05);14~18岁各年龄段组,气管(0代)、两肺叶及叶以上支气管MLD男女间比较,男性MLD大于女性,差异有统计学意义(P<0.05)。结论整体趋势上0~18岁儿童与青少年两肺各代支气管MLD随年龄增长而增长,随年龄增长,自14岁起气管(0代)、两肺叶及叶以上支气管MLD男女间开始出现显著性差异,男性大于女性。

基于CT定量比较两种算法对慢性阻塞性肺疾病危重程度的分级

目的基于CT定量分析比较C5.0决策树模型和TAN贝叶斯网络模型对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)危重程度分类预测的正确率。方法回顾性收集2015年3月至2017年9月"数字肺"数据库中心COPD患者的CT扫描图像与肺功能测试结果,按《2018年慢性肺疾病诊断、治疗及预防全球策略》诊断标准,将患者分为4级。利用"数字肺"自动分析平台得到所有患者肺实质及支气管的相关指标。以肺功能分级为参照,建立C5.0决策树模型和TAN贝叶斯网络模型,比较2个模型对COPD分级的正确率。结果 C5.0的决策树模型训练样本和测试样本的正确率分别为90.76%和63.63%,TAN贝叶斯网络模型训练样本和测试样本的正确率分别为83.19%和52.73%。结论基于CT定量分析,应用C5.0决策树模型能更好地预测COPD疾病的危重程度。

戒烟后COPD患者肺气肿CT定量指标变化的纵向研究

目的利用CT定量分析技术纵向观察戒烟后慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者肺气肿定量指标的变化情况。方法回顾性收集"数字肺"数据库中心COPD患者130例(前后行胸部CT检查2次、间隔2年),按吸烟现状分为不吸烟组、吸烟组、戒烟组,戒烟组按戒烟时限又分为短期戒烟组和长期戒烟组。采用"数字肺"肺气肿定量软件分析COPD患者的两肺体积、PD15、两肺%LAA-950和各肺叶%LAA-950。各组中比较前后两次肺气肿的定量指标的差异。结果不吸烟组的第二次右肺下叶%LAA-950高于第一次(P<0.05),吸烟组第二次两肺和两肺上叶%LAA-950高于第一次(P<0.05),戒烟组中,第二次右肺中叶%LAA-950高于第一次(P<0.05);短期戒烟组中第二次两肺和右肺中叶%LAA-950高于第一次(P<0.05),长期戒烟组中前后两次肺气肿的定量指标无统计学差异(P>0.05)。结论 CT定量分析可直观显示戒烟后COPD患者肺气肿定量指标的变化情况,戒烟能延缓肺气肿的进展。

基于CT定量探讨不同级别慢性阻塞性肺疾病患者肺气肿肺叶分布

目的探讨不同级别慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)患者肺气肿肺叶分布的特点。方法收集COPD患者61例及正常对照90例,均行吸气相及呼气相CT扫描,COPD患者分为轻度组(COPD 1级与2级)和重度组(COPD 3级与4级)。所得图像导入"数字肺"自动检测平台进行分析,肺气肿肺叶分布情况以各肺叶低密度区(low attenuation area, LAA)容积占全肺低密度区容积的百分比(percentage of LAA, LAA%)表示,低于-910 HU和-950 HU为肺气肿。采用SPSS 22.0方差分析比较各组间LAA%的差异。结果吸、呼气相中,轻度COPD组较正常组右肺上叶的LAA-910%及LAA-950%明显增加,右肺中叶的LAA-910%及LAA-950%显著减少,差异有统计学意义(P<0.05)。与轻度COPD组比较,吸、呼气相中,重度COPD组均有双肺下叶LAA-910%及LAA-950%显著增加,左肺上叶LAA-910%及LAA-950%显著减少;呼气相中,另有右肺上叶LAA-910%及右肺中叶的LAA-910%及LAA-950%显著减小,差异有统计学意义(P<0.05)。吸、呼气相中,重度COPD组较正常组右肺中叶及左肺上叶的LAA-910%及LAA-950%显著减小,左肺下叶的LAA-910%及LAA-950%显著增加;呼气相中,另有右肺上叶及下叶的LAA-910%及LAA-950%显著增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论轻度COPD患者的肺气肿在两上肺比例较大,重度COPD患者肺气肿在两下肺所占的比例明显增加。

基于计算机辅助测量COPD患者肺内血管体积的变化

目的基于计算机辅助测量探索慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive lung disease, COPD)患者肺内血管体积(intrapulmonary vascular volume, IPVV)的变化。方法回顾性收集"数字肺"数据库中COPD男性患者167例,依据2017版慢性阻塞性肺疾病全球倡议(Global initiative for Chronic Obstructive Lung Disease, GOLD)的肺功能分级分为4组:GOLD 1级组、GOLD 2级组、GOLD 3级组、GOLD 4级组。同时收集体检健康的315例同年龄段非吸烟男性为正常对照组。使用肺血管测量工具自动提取肺内血管,获取全肺及各肺叶的IPVV。比较COPD组与正常对照组、GOLD各分组及正常对照组组间IPVV的差异。结果 GOLD 1级组、GOLD 2级组、GOLD 3级组、GOLD 4级组的全肺及各肺叶IPVV均大于正常对照组(P值均<0.05),但GOLD各分组间全肺及各肺叶IPVV无统计学差异(P值均>0.05)。结论肺内血管总体积是提示COPD的敏感指标,但不能区别GOLD各分级。

计算机辅助下支气管自动测量与手动测量的对照研究

目的基于计算机辅助比较支气管自动测量及手动测量的优劣。方法回顾性收集"数字肺"数据库中心自2015年6月至2015年8月在西安交通大学第一附属医院行肺癌筛查的体检人群19例。采用手动、计算机辅助的半自动和计算机自动测量支气管内径及外径。比较3种方法测量结果的一致性。结果自动测量与半自动测量相关性最高(内径r=0.993,外径r=0.991),其次是半自动测量与手动测量(内径r=0.992,外径r=0.985),最后是自动测量与手动测量(内径r=0.979,外径r=0.980)。自动测量、半自动测量及手动测量对内径(r=0.992,r=0.993,r=0.991)和外径(r=0.990,r=0.994,r=0.992)的测量重复一致性较好。结论自动测量与半自动测量的一致性最好,手动测量与前两者的相关性较好。

基于CT定量测量方法对非吸烟者气道定量参数的影响因素分析

目的使用CT定量测量方法,探讨非吸烟者CT定量参数的特征及影响因素。方法回顾性收集非吸烟者胸部CT图像,所有受试者均无当前或既往慢性肺疾病史,使用CT定量测量方法获得气道定量参数,采用多元回归,分析影响CT定量参数的因素。结果性别和年龄因素对气道的CT定量指标都有影响。男性受试者壁厚管壁内直径、管壁面积较女性大,而管壁壁面积百分比(WA%)女性较男性更大。随着年龄增长,壁厚增加,内直径减小,管壁厚度减小,而WA%增加。结论非吸烟者CT定量测量参数的WA%和内直径存在显著差异。

基于计算机辅助测量对正常学龄前儿童肺血管体积的研究

目的基于胸部CT定量测量探讨正常学龄前儿童肺内血管体积(IPVV)随生长发育的变化趋势。方法回顾性收集"数字肺"影像数据库2014年1月至2017年5月行胸部CT检查且结果正常的407例正常学龄前儿童的CT资料,男236例、女171例,月龄36(21,50)个月,范围1~72个月。使用"数字肺"肺血管自动检测工具分割肺内血管,并得到全肺、右肺、左肺及各肺叶的IPVV,计算IPVV上/下及IPVV左/右。根据月龄将受试者分为婴儿期(0~12个月)、幼儿期(13~36个月)和学龄前期(37~72个月),分别为30例(男17例、女13例)、175例(男95例、女80例)、202例(男124例、女78例)。用Spearman相关性分析评价IPVV与月龄的相关性。采用单因素方差分析或Kruskal-WallisH检验比较不同月龄段间、采用独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验比较不同性别间IPVV、IPVV上/下及IPVV左/右的差异,并建立各个月龄段正常学龄前儿童IPVV的正常参考值范围。结果全肺、右肺、左肺及各个肺叶的IPVV与月龄均呈正相关,相关系数男性为0.638~0.820,女性为0.683~0.791(P均<0.001)。0~12个月的男、女童间全肺、右肺、左肺及各肺叶IPVV差异均无统计学意义(P均>0.05),13~36个月男、女童间全肺、右肺、左肺及各肺叶IPVV差异均有统计学意义(P均<0.05),37~72个月男、女童间全肺、右肺、左肺、双肺上叶IPVV差异均有统计学意义(P均<0.05)。男、女童3个月龄段间右肺IPVV上/下(χ^(2)=14.00、12.87,P=0.001、0.002)和左肺IPVV上/下差异均有统计学意义(χ^(2)=6.65、22.84,P=0.036、<0.001),且随着月龄的增长呈递减趋势;同月龄段男、女童间IPVV上/下差异无统计学意义(P均>0.05)。不同月龄段及各月龄段不同性别间IPVV左/右差异均无统计学意义(P均>0.05)。最后计算出婴儿期、幼儿期、学龄前期不同性别IPVV的正常参考值范围。结论正常学龄前儿童肺血管的增长与月龄呈正相关,婴儿期男、女间IPVV无显著差异,而在幼儿期和学龄前期男童IPVV大于女童;下肺IPVV增长的速度快于上肺,而在左右肺之间无明显差异。

基于计算机辅助检测对急性肺栓塞栓子的定量研究

急性肺栓塞（acute pulmonary embolism, APE）是一种常见而严重的疾病,文献报道诊断2周内病死率约为11%,诊断后3个月内若血栓持续存在,病死率可达15%以上.我国针对APE发病与诊治情况的调查结果显示,APE诊断率近年来呈10～30倍增加的趋势.

神经网络模型和多元线性回归预测CT肺栓塞指数的比较

目的比较神经网络模型(NNM)与多元线性回归(MLR)预测CT肺栓塞指数的能力。方法回顾性搜集2015年3月至2016年7月西安交通大学第一附属医院急性肺栓塞患者147例(男79例,女68例),采用随机表法按3∶1分为训练样本和测试样本。所有患者均进行CT肺动脉成像(CTPA),计算机辅助得到每例患者的栓子总体积(V)、栓子附壁总长度(L)、栓子断面栓塞程度总和(D)及栓子总数(N),人工判读得到Qanadli指数作为CT肺栓塞指数(Q)。借助SPSS 14.2 Modeler,以Qanadli指数为因变量,Ⅴ、L、D和N为自变量,分别利用MLR和NNM计算Qanadli指数预测值(■)。使用SPSS22.0 Spearman相关分析比较两种模型的Qanadli实际值与预计值的相关性,使用平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)和均方根误差(RMSE)比较两种模型的精确程度。结果MLR方程:■=10.98+1.37×V+0.06×L,模型拟合度为0.764。NNM:隐层1层,隐藏神经元2个,模型准确性0.868。训练样本中,NNM计算得到■与Q的相关系数(r=0.932,P<0.01)高于MLR(r=0.879,P<0.01);验证样本中,NNM得到■与Q的相关系数(r=0.875,P<0.01)也高于MLR(r=0.868,P<0.01)。训练样本中,NNM得到的MAE(5.144)、MRE(0.274)和RMSE(6.957)均低于MLR得到的MAE(6.784)、MRE(0.282)和RMSE(8.700),差异具有统计学意义(t=3.402,P=0.002);测试样本中,NNM得到的MAE(6.643)、MRE(0.312)和RMSE(9.195)低于MLR得到的MAE(8.505)、MRE(0.334)和RMSE(10.361),差异具有统计学意义(t=3.383,P=0.001)。结论NNM较MLR能更好地预测急性肺栓塞的CT肺栓塞指数。