基于磁共振表观扩散系数图影像组学的机器学习模型对临床显著性前列腺癌的鉴别诊断价值

目的:探讨基于磁共振表观扩散系数图影像组学的机器学习模型对临床显著性前列腺癌的临床应用价值。方法:回顾性分析本院2017年10月至2022年12月经病理证实的182例前列腺癌磁共振检查资料,其中临床显著性前列腺癌(clinically significant prostate cancer,CsPCa)126例,非临床上显著性前列腺癌(clinically insignificant prostate cancer,CiPCa)56例;采用ITK-SNAP软件对磁共振ADC图进行感兴趣区分割,使用pyradiomics软件包,提取包括一阶特征(First Order)、形状特征(Shape)、灰度共生矩阵(GLCM)、灰度区域矩阵(GLSZM)、灰度游程矩阵(GLRLM)、灰度相依矩阵(GLDM)、邻域灰度差分矩阵(NGTDM)影像组学特征;采用一致性检验及最小绝对收缩与选择算子算法(LASSO)筛选出的最佳特征,按7∶3的比例随机分为训练组和验证组,构建逻辑回归(Logistic regression,LR)模型,采用受试者工作特征曲线下面积(area under the curve,AUC)验证其鉴别诊断价值。结果:从ADC图像中提取了1 835个影像组学特征,筛选出15个最佳特征构建逻辑回归机器学习模型。训练集和测试集的准确性分别为0.727、0.700;曲线下面积分别为0.768(95%可信区间:0.700~0.837)、0.719(95%可信区间:0.562~0.875);特异度分别为0.902、0.875;阳性预测值分别为0.683、0.636;阴性预测值分别为0.739、0.718;精确度分别为0.683、0.636。结论:前列腺癌磁共振表观扩散系数图影像组学的逻辑回归机器学习模型,对鉴别临床显著性前列腺癌提供潜在的有效信息。

基于低场核磁共振技术研究不同热风干燥工艺条件下香菇复水过程中的水分传递特性

以6种不同热风干燥工艺制备的干香菇为研究对象,利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)与核磁共振成像(nuclear magnetic resonance imaging,MRI)技术研究干香菇复水过程中水分变化规律。结果表明,根据T2弛豫时间显示,伴随复水时间的延长,香菇体内水分的主要状态是不易流动水而并非自由水。非均匀间歇干燥(non-uniform intermittent drying,NUID)组水分信号明显强于其他各组,复水能力较强,均匀间歇干燥(uniform intermittent drying,UID)组复水能力相对较弱。因此,提升复水效率的关键在于保证干燥过程中香菇水分的均匀转移,以便复水时具有良好的保持不易流动水的能力。

针刺外关穴与外关配伍内关穴的fMRI脑功能成像比较研究

目的:运用fMRI脑功能成像技术,观察并比较针刺健康志愿者右侧外关穴和外关穴配伍内关穴对不同脑区的激活情况。方法:16例健康志愿者,随机分外关穴组和外关穴配伍内关穴组(每组8例),分别针刺右侧外关穴和外关穴配伍内关穴;针刺同时进行fMRI扫描,所有数据采用SAS9.13软件包进行统计分析,统计外关穴组和外关配伍内关穴组在针刺状态下,脑部各感兴趣区(ROIs)的激活点数、激活几率、激活强度,并对所激活的相同脑区进行比较分析。结果:ROIs激活几率统计比较表明,与外关穴配伍内关穴比较,针刺外关穴右侧小脑激活几率较高(P<0.05);ROIs激活点数统计比较表明,针刺外关穴能相对特异地激活右侧小脑(P<0.05),而外关穴配伍内关穴则能相对特异地激活左侧顶叶(P<0.05);ROIs激活强度统计比较表明,针刺外关穴与针刺外关穴配伍内关穴,对各脑区的激活强度没有显著差异。结论:fMRI脑功能成像研究表明,针刺外关穴能够在维持躯体平衡、改善肌张力障碍及调节随意运动方面发挥较为突出的作用。外关穴配伍内关穴这种表里经配穴能够加强对偏身感觉及运动障碍的治疗作用,这为外关穴特异性及表里经配穴规律的研究提供了初步的参考依据。

随钻地震技术及其新进展

根据采集方式的不同,随钻地震技术可分为钻头随钻地震和随钻VSP。钻头随钻地震采用钻头破岩时的振动作为震源,能量较弱,信噪比低,在深井、高斜度井、水平井、大位移井、使用PDC钻头、钻遇软岩层等情况下震源信号不佳,近年来应用逐渐减少。而在钻头上方安装水力脉冲冲击器使井底产生脉冲冲击和瞬时负压的方式,可增加震源信号的强度,提高随钻地震信号的信噪比。随钻VSP采用海面气枪震源或地面可控震源、炸药激发,井下地震检波器接收,泥浆脉冲遥测系统实时传输校验炮、初至波数据,实时更新随钻速度、压力模型,提高成像精度。与常规电缆VSP相比,随钻VSP在钻井过程的自然间隙,例如连接钻杆的过程中进行采集,不干扰钻井过程,避免电缆VSP在水平井、高斜度井等的操作风险,降低钻井成本。目前,随钻VSP技术日趋成熟,可实现钻头前准确的速度预测、地层压力预测和精细构造成像,从而预见性地指导钻井过程。针对新探区、钻前地层压力预测风险较大的地区、非常规油气藏、常规电缆VSP部署风险大的地区、复杂油气藏等在高精度构造成像、准确地层压力预测等方面的需求,开展随钻VSP技术应用研究具有现实意义,可降低钻井风险和成本,提高油气勘探开发效益。

松辽盆地北部深层火山岩地质条件下三维叠前深度偏移速度模型建立

松辽盆地北部徐家围子断陷深层地质条件复杂,虽然常规叠后时间偏移处理的成果,能够识别区域构造与火山岩的复合发育区基本轮廓,但陡倾角地层的反射成像不清晰,火山岩地层边界模糊,其原因在于断陷地层的速度结构复杂,常规叠后时间偏移不能使反射波正确归位,只有三维叠前深度偏移技术才能提高成像精度。分析了兴城地区的地质条件,指出本区准确建立偏移速度模型难点是深层火山岩结构,并给出了基于叠前深度偏移迭代的速度建模对策。结果表明这种速度建模方式行之有效。

近红外成像的便携式大尺度粒子图像测速仪

开发了一种用于河流表面流速场测量的便携式大尺度粒子图像测速仪(large-scale particle image velocimeter,LSPIV)。该仪器基于一台以图像处理专用DSP为核心的智能相机,代替PC高效地完成图像采集和处理的任务。首先利用近红外波段下水流示踪物(弱小目标)和水体光强反射率的差异,在单色CMOS传感器前加装红外滤镜抑制水面光学噪声,增强弱小目标与背景间的对比度,提高了后续运动矢量估计中相关曲面的峰值信噪比。其次,提出了一种基于时空联合滤波的时均流场重建方法,利用河流流场中的先验和冗余信息识别并修正错误矢量,改善了天然河流中由于示踪物密度过低或分布不均造成的表面流速估值过低问题。最后,通过静水和动水条件下的2组现场实测验证了近红外成像系统及图像处理算法的有效性。

类风湿关节炎患者左室整体收缩功能的超声三维斑点追踪成像技术评价

目的:应用超声三维斑点追踪成像(3D-STI)技术分析类风湿关节炎(RA)患者左室心肌应变,评价其左室整体收缩功能。方法:选取RA患者30例(RA组)及年龄、性别相匹配的健康体检者30例(对照组),分别行经胸常规二维超声心动图获取左室射血分数(LVEF)、左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)等指标;采集左室三维全容积动态图像并运用3D-STI分析软件进行分析,获得左室心肌整体纵向应变(GLS)、圆周应变(GCS)、径向应变(GRS)、面积应变(GAS);比较2组间上述指标的差异。结果:(1)与对照组比较,RA组GLS、GCS、GRS及GAS均减低,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)GLS、GCS、GRS和GAS诊断RA患者左室收缩功能损伤的曲线下面积分别为0.83、0.74、0.67和0.86。(3)RA组左室GLS、GCS、GRS、GAS与病程有关(r=0.631、0.365、-0.325、0.680,P均<0.05)。结论:3D-STI能简便、准确评价RA患者左室整体收缩功能的早期变化。

心率及心率波动对64层螺旋CT冠状动脉成像质量的影响

目的回顾性分析心率及心率波动对64层螺旋CT冠状动脉图像质量的影响。方法将129例疑为冠心病的患者行64层螺旋CT冠状动脉检查的原始数据在心动周期的40%～80%时相上进行图像重组。对直径>1.5mm冠状动脉节段进行评分(≤3分为满足临床诊断)。采用Pearson相关分析方法分析平均心率及心率波动对图像质量的影响。结果扫描时所有患者心率33～108次/min,平均62.2次/min。心率波动0.2～46.9次/min,平均4.4次/min。在最佳重组时相上,可满足诊断的图像占93.9%。图像质量与平均心率及心率波动显著相关。心率<69.7次/min及心率波动<15.7次/min时,可获得优良的图像质量;心率<63次/min时,舒张期重组的图像质量佳;心率>67次/min时,收缩期重组的图像质量佳。重组时相窗从舒张期切换至收缩期的心率范围为63～67次/min。结论心率及心率波动对64层螺旋CT冠状动脉图像质量有重要影响,减低心率及心率波动可提高图像质量。

104耳鼓膜穿孔耳内窥镜电脑成像系统分析

目的 研究耳内窥镜电脑成像系统在鼓膜穿孔法医学鉴定中的价值。方法 用耳内窥镜电脑成像系统,观察已明确诊断97例患者的104耳鼓膜穿孔,并分析不同性质鼓膜穿孔特点。结果 在97例104耳鼓膜穿孔中,外伤性鼓膜穿孔70耳,左44耳,右26耳,均为单侧,以三角形、梭形、裂隙形为主,多发生在前下象限;炎症性鼓膜穿孔 34耳,左19耳、右15耳,单侧20例,双侧7例,以圆形、类圆形为主,多发生在后下象限。结论 两种鼓膜穿孔在耳别、形态、部位等指标上有明显差异;用耳内窥镜电脑成像系统观察鼓膜穿孔,其结果客观、准确,易保存,可为鼓膜穿孔的法医学鉴定提供依据。

基于生物质甘蔗渣的荧光碳量子点制备

本实验以富含纤维素的废弃生物质甘蔗渣为原料，采用水热法合成了具有荧光性能的碳量子点。对碳量子点进行了表征，其粒径大小约为5～10 nm；在紫外灯照射下发蓝色荧光，对其荧光性能进行了研究，发现其具有多元激发、多元发射的性质。对其细胞毒性进行了研究，结果表明是一种生物相容性良好的标记材料。

基于发光二极管配光曲线设计自由曲面透镜

针对头盔显示器(HMD)液晶像源的特殊要求,选择了一款小尺寸、高光效的发光二极管(LED)作为背光光源。基于此LED的光强分布曲线,利用非成像光学理论设计了双自由曲面透镜阵列,以期进一步提高背光光效。首先对单个LED设计了3款不同半径的双自由曲面透镜,形成了亮度均匀的圆形光斑。然后对单个透镜进行切割,形成矩形光斑,并用4个矩形透镜拼接成透镜阵列。选择了效果最优的透镜进行了加工和测试。结果表明:与传统的采用两层扩散膜的背光结构相比,采用透镜阵列和两层扩散膜后的背光的光能利用率提高了13.94%,背光亮度提高了96.4%,非均匀性由23.8%略提高到23.1%,半亮度视角由37°降低到19°。用设计的透镜及其阵列对LED光源发出的光线进行准直,易形成高亮度的均匀矩形光斑,满足头盔显示器液晶像源背光的要求。

MRS与DWI对前列腺中央腺体癌的诊断价值

目的探讨3D1 H MR波谱(MRS)分析和扩散加权成像(DWI)对前列腺中央腺体癌的检出价值。方法对55例前列腺中央腺体疾病的患者行MRS和扩散加权成像(DWI)扫描,经穿刺活检证实,15例为前列腺癌(PCa),40例为前列腺增生(BPH),比较两组间的(胆碱+肌酸)/枸橼酸盐(CC/C)值和表观扩散系数(ADC)值。结果 PCa组和BPH组的CC/C值分别为2.93±1.77和0.67±0.39,PCa组和BPH组的ADC值分别为(0.71±0.32)×10-3 mm2·s-1和(1.21±0.26)×10-3 mm2·s-1,PCa组和BPH组之间的CC/C值和ADC值差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 MRS和DWI对前列腺中央腺体癌的诊断具有一定价值。

强化他汀治疗在症状性颅内动脉狭窄中的疗效观察

目的观察强化他汀治疗在症状性颅内动脉狭窄中的疗效。方法选择120例症状性颅内动脉狭窄患者,采用随机表法分为A组(阿托伐他汀10mg/d)、B组(20mg/d)和C组(40mg/d)各40例,治疗至少持续12个月,随访12个月,观察临床终点事件发生率及治疗前后脑血流灌注值的变化,评价强化调脂疗效。结果 3组在治疗后12个月随访时,A组、B组和C组脑血管终点事件发生率分别为26.3%、13.5%和5.4%;A组与C组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。与治疗前比较,治疗后12个月,3组相对脑血流量和相对脑血容量明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),C组相对达峰时间明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05)。结论持续12个月的强化调脂治疗(40mg/d)可以减少脑血管事件的发生,提高缺血区脑组织血流灌注。

T2DSCPWI和弥散加权成像在单发脑转移瘤和高级别胶质瘤的诊断中的应用比较

目的探究T2*动态磁敏感对比增强灌注加权成像(DSC PWI)及弥散加权成像(DWI)在单发脑转移瘤及胶质瘤中的鉴别价值。方法选取在本院进行治疗的122例高级别胶质瘤以及45例单发脑转移瘤患者进行研究,术前进行MRI常规扫描、T2DSCPWI扫描以及DWI扫描,对两组患者肿瘤实质区以及瘤周水肿区表观弥散系数(ADC)、相对表观弥散系数(rADC)、相对脑血流(rCBF)、相对脑血容量(rCBV)进行测量,制作受试者工作特征曲线(ROC)评估rCBF、rCBV、ADC、rADC在脑转移瘤和胶质瘤中的鉴别价值。结果两组肿瘤实质区以及瘤周水肿区灌注情况、信号比较,无显著差异(P>0.05)。脑转移瘤瘤周水肿区ADC、rADC均显著高于高级别胶质瘤,rCBV、rCBF显著低于高级别胶质瘤(P<0.05)。瘤周水肿区ADC、rADC、rCBF、rCBV对脑转移瘤诊断的AUC值为0.841、0.857、0.793、0.827。结论单发脑转移瘤患者瘤周水肿区T2DSCPWI参数rCBF、rCBV及DWI参数ADC、rADC均高于高级别脑胶质瘤者,在单发脑转移瘤和胶质瘤的鉴别中具有一定的诊断价值。

基于复数域波场分解的保幅逆时偏移成像方法

逆时偏移(RTM)采用双程波方程与相关成像条件会产生低频成像噪声,通过叠后Laplace滤波可以压制低频成像噪声,但会损失有效的低频成像信息,在实际资料处理中表现为低频高陡断面波成像受到严重影响。反射角道集切除的方法理论上能有效压制低频噪声,但不能保证低频信号不受损失,而且需要进行逆时偏移角度道集的提取,计算成本和周期大幅增加,同时传播角度的精度对成像效果影响较大,低频噪声残留问题突出。为此,提出一种基于复数域波场(或复数波场)分解的保幅成像方法,通过复数波场运算实现上下行波和左右行波的分解和成像,理论上能够避免低频噪声的产生。针对复数域波场分解在实现过程中需要进行高维希尔伯特变换、计算量和存储量成倍增加的问题,采用复数波场空间域褶积的方法避免了高维傅里叶变换与反变换的运算,在GPU上实现了高效成像,效果与效率得到兼顾。模型和实际数据的应用结果表明,该方法能够在计算量和存储量增加不超过20%的条件下,实现波场分解与逆时偏移,成像剖面保幅性高,噪声剖面无有效反射同相轴,低频高陡构造的成像效果优于传统的RTM成像方法,对于深部断层成像和落实有利圈闭具有实用价值。

动态增强MRI定量评估喉及下咽鳞癌同步放化疗近期疗效研究

目的:探讨MRI动态增强扫描(DCE-MRI)对喉及下咽鳞癌同步放化疗近期疗效的预测价值。方法:2014年12月-2015年12月经本院喉镜活检病理证实并行同步放化疗的喉(10例)及下咽(26例)鳞癌患者共36例,于治疗前行DCE-MRI检查,并在放疗剂量累积达50Gy时行治疗中MRI复查。根据治疗结束后肿瘤缓解情况,将患者分为完全缓解组(CR)及部分缓解组(PR)。测量DCE-MRI定量参数值,包括容积转移常数(Ktrans)、速率常数(Kep)和血管外细胞外容积分数(Ve),分别比较三者在CR组与PR组间的差异,并绘制ROC曲线评估各定量参数预测喉及下咽鳞癌同步放化疗近期疗效的效能。结果:36例患者在同步放化疗后达CR20例,PR16例。喉癌和下咽癌两组间治疗前DCE-MRI各定量参数比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。CR组治疗前Ktrans、Kep和Ve值分别为(0.307±0.055)min-1、(0.527±0.114)min-1和0.587±0.045,PR组的相应值分别为(0.234±0.049)min-1/min、(0.390±0.090)min-1和0.602±0.037。两组比较,Ktrans和Kep的差异均有统计学意义(P<0.05),Ve的差异无统计学意义(P>0.05)。ROC曲线分析,以Ktrans=0.283min-1为阈值,预测同步放化疗后达CR的曲线下面积(AUC)、敏感度及特异度分别为0.839、70.0%和81.2%;以Kep=0.446min-1为阈值,预测同步放化疗后达CR的AUC、敏感度及特异度分别为0.809、75.0%和75.0%。结论:DCE-MRI定量参数有助于预测喉及下咽鳞癌同步放化疗的近期疗效。

前庭功能的脑功能成像研究进展

眩晕是干扰人类正常生活的一个常见症状,而前庭系统病变是产生眩晕的主要原因,因此对正常人与眩晕患者进行前庭功能相关区域的研究具有重要意义。该文主要综述前庭结构及功能的研究成果,包括正电子发射型计算机断层显像和功能性磁共振成像研究,并将经前庭冷热或直流电刺激后的健康受试者与患有急慢性外周、中枢前庭病变者的激活-负激活模式进行比对。某些特定的激活-负激活模式可以归因于不同前庭病变的功能缺损,但是对于古老前庭系统的不同感觉及感觉运动功能这个复杂难题的彻底理解还仅处于初级阶段。

兔蛛网膜下腔出血后大脑内静脉与基底动脉的磁共振对照

应用磁共振成像技术对照观察兔蛛网膜下腔出血后大脑内静脉和基底动脉管径的变化情况。方法：新西兰兔随机分为蛛网膜下腔出血组（SAH组）和生理盐水组，于造模前和造模后1、3、5、7、9、11d行磁共振检查，观测大脑内静脉和基底动脉管径的变化。结果：生理盐水组大脑内静脉和基底动脉管径造模前后差异无统计学意义。SAH组大脑内静脉造模后1d管径明显变细，第3天有所缓解，第5-7天到达高峰，第9-11天逐渐恢复；基底动脉管径造模后第1天无明显变化，第3-5天管径明显变细，第7天缓解，第1l天恢复正常。结论：兔蛛网膜下腔出血后，大脑内静脉发生痉挛性改变，其发生规律与基底动脉有明显差异。

复发性长节段横贯性脊髓炎56例临床分析

目的探讨复发性长节段横贯性脊髓炎(relapse-longitudinally extensive transverse myelitis,r-LETM)临床、影像学特点并观察其治疗后变化。方法对56例曾住院治疗并接受随访的r-LETM患者病例进行回顾性分析。结果男女发病比例1∶5.2,发病平均年龄36.4岁。27例既往有自身免疫病,其中干燥综合征8例。病前诱因中以感冒(53.6%)和腹泻(10.7%)最多见,亚急性起病(50%)多见。病程中可有视神经(60.7%)及脑干受累症状,脊髓病灶以颈髓40例(71.4%)及胸髓39例(69.6%)最多见,可波及延髓(19.6%),病程中尚可有颅内病灶,以脑室周围、胼胝体及近皮层下白质(39.3%)最多见。经激素、丙种球蛋白、免疫抑制剂等治疗后,53例(94.6%)临床症状有不同程度改善,3例(5.4%)无效。首次发病后第1年复发最多,致残率高。结论r-LETM好发于中年女性,部分合并结缔组织病,可有复发,病程中可有颅内病灶和视神经受累,激素等免疫抑制剂可缓解症状。

vHP法在主动脉、冠状动脉及肺动脉一站式成像中的应用研究

目的:探讨320排容积CT可变螺距法(vHP)在急性胸痛患者全主动脉、冠状动脉及肺动脉一站式成像中的临床应用价值。方法:以30例不明原因的急性胸痛患者为实验组,行320排容积CT vHP法扫描:主动脉弓上缘至心底水平采用小螺距心电门控,心底至髂动脉水平采用大螺距不加心电门控。以30例非心电门控大螺距全主动脉320排容积CT扫描患者作为对照组,比较两组的图像质量、辐射剂量以及对比剂使用量。结果:实验组图像对主动脉瓣及主动脉根部的可诊断率(100%,30/30)明显高于对照组(30%,9/30);所有对照组图像对冠状动脉均无法评价,实验组冠状动脉图像的可诊断率达98%;两组图像对肺动脉的可诊断率差异无统计学意义(P>0.05)。实验组每例患者的辐射剂量[(1131.73±58.08)mGy·cm]稍高于对照组[(1102.67±70.29)mGy·cm],两组间差异无统计学意义(P>0.05);实验组中每例患者的对比剂用量[(96.07±5.62)mL]略高于对照组[(76.00±5.96)mL],差异有统计学意义(P<0.05)。结论:vHP扫描法可以在不明显增加辐射剂量的前提下一次完成急性胸痛患者主动脉、冠状动脉及肺动脉的扫描,并可减少对比剂的用量,对于进行胸痛患者尽早明确诊断有一定的应用价值。