深度学习在肺癌^(18)F-FDG PET/CT诊疗中的应用研究进展

肺癌是中国常见的恶性肿瘤,其发病率及死亡率均居癌症首位。由于早期症状不典型且缺乏有效的筛查手段,大多数肺癌患者发现时已处于晚期,预后较差。改善预后的关键在于早发现、早诊断、早治疗。随着人工智能和医疗大数据分析等前沿技术的不断进步,深度学习作为目前人工智能发展迅猛的一大分支,被认为是医学图像分析领域的宝贵工具,现已在早期肺癌的筛查、诊疗和预后评估以及晚期肺癌的随访中广泛应用,并取得诸多成果。本文阐述了近年来深度学习在肺癌^(18)F-FDG正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET)/计算机体层成像(computed tomography,CT)诊疗中的应用现状及研究进展,主要介绍图像采集与重建、病灶检测与分割、诊断与鉴别诊断、基因突变状态与免疫治疗靶点及治疗反应与结局预测等,并对其发展前景及面临的挑战予以梳理。

ω-3多不饱和脂肪酸和重度抑郁症因果关系的孟德尔随机化分析

目的采用两样本孟德尔随机化方法探究ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 polyunsaturated fatty acids,ω-3 PUFA)和重度抑郁症(major depressive disorder,MDD)发病风险间的因果关系。方法利用大规模全基因组关联研究数据库,采取一系列质量控制步骤来选择与暴露密切相关的合格单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)。基于两样本孟德尔随机化的不同假设,使用了逆方差加权、MR-Egger回归、加权中位数、稳健调整的轮廓评分和多效性残差和异常值检验5种方法进行因果估计。以OR值和95%CI作为评价指标对ω-3 PUFA与MDD风险因果关系进行研究。为评估水平多效性、异质性和稳定性,进行MR-Egger截距检验、Cochran’s Q和I2统计量、“留一法”敏感性分析。使用其他数据集对原始数据集的结果进行检验。结果原始数据集共纳入66个SNP位点作为工具变量,MR-PRESSO结果显示,ω-3 PUFA与RA之间不存在因果关联(OR=0.973,95%CI 0.920~1.028,P=0.332)。而随机效应IVW(OR=0.973,95%CI 0.920~1.028,P=0.329)、MR-Egger(OR=0.995,95%CI 0.899~1.100,P=0.920)、加权中位数(OR=0.988,95%CI 0.918~1.063,P=0.248)和MR-RAPS(OR=0.972,95%CI 0.927~1.020,P=0.247)四种方法因果估计结果与MR-PRESSO方法趋于一致,结果稳健。验证集与原数据集在对ω-3 PUFA和MDD的因果效应估计保持一致,即二者之间不存在因果关联。MR-Egger截距检验,原数据集(截距=-0.002,P=0.599)和验证集(截距=0.012,P=0.628)表明因果分析结果受基因水平多效性影响的可能性不太大。结论两样本孟德尔随机化分析结果显示,ω-3 PUFA与MDD的发病风险间无因果关联。

PET心肌血流绝对定量评估冠状动脉微血管疾病的临床研究

目的比较非阻塞及阻塞性冠状动脉(冠脉)疾病患者的冠脉微血管疾病(CMVD)发生情况。方法回顾性分析2015年12月至2019年12月在山西医科大学附属第一医院成功完成13N-氨水正电子发射计算机断层显像(PET)心肌血流绝对定量检查并在PET检查90 d内完成冠脉造影或CTA的97例疑诊CMVD患者,根据造影及CTA结果将患者分为非阻塞组(72例,3支冠脉均不存在狭窄≥50%的病变)和阻塞组(25例,至少存在1支冠脉狭窄≥50%,且至少存在1支冠脉狭窄<50%),以冠脉血流储备(CFR)<2.90且负荷心肌血流量(SMBF)<2.17 ml·min-1·g-1为CMVD的判定标准,从血管及患者层面分析两组患者非阻塞性冠脉的CMVD发生情况,并比较两组间发生CMVD的冠脉支配区的静息心肌血流量(RMBF)、SMBF及CFR。结果在血管层面,阻塞组非阻塞性冠脉存在CMVD的比例高于非阻塞组[47.1%(16/34)比25.5%(55/216),χ2=6.738,P=0.009]。在患者层面,两组发生CMVD的比例差异无统计学意义[(44%(11/25)比33.3%(24/72),χ2=0.915,P=0.339]。两组间发生CMVD的冠脉支配区的RMBF[(0.83±0.14)ml·min-1·g-1比(0.82±0.17)ml·min-1·g-1]、SMBF[(2.13±0.60)ml·min-1·g-1比(1.91±0.50)ml·min-1·g-1]及CFR(2.59±0.66比2.36±0.47)比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论非阻塞与阻塞性冠脉疾病患者的非阻塞性冠脉均可存在CMVD,后者的CMVD检出率更高,两者CMVD的严重程度基本一致。

新型半导体心脏专用SPECT相位分析技术评价左心室收缩同步性与收缩功能的相关性

目的应用新型半导体心脏专用碲锌镉(CZT)SPECT门控静息心肌灌注显像相位分析技术评价左室机械收缩同步性与收缩功能的相关性。方法回顾性收集2019年1月至8月于山西省心血管病医院行门控静息心肌灌注显像的患者343例[男232例,女111例,年龄(60.08±12.88)岁],所有患者行CZT SPECT门控静息心肌灌注显像。通过相位分析软件分获得左心室整体收缩功能参数[舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、左心室射血分数(LVEF)]及左心室机械收缩同步性参数[相峰(PP)、相位标准差(PSD)、直方图带宽(PHB)、偏度(HS)、峰态(HK)]。将所有患者分为4组:心功能正常组(147例)、缺血性心肌病组(114例)、非缺血性心肌病无左束支阻滞组(50例)、非缺血性心肌病伴左束支阻滞组(32例)。采用Pearson相关分析收缩功能参数与同步性参数间的相关性。结果所有患者PP、PSD、PHB与LVEF均呈负相关(r值:-0.194、-0.790、-0.799,均P<0.01),其中PP与LVEF相关性不佳,HS、HK与LVEF呈正相关(r值:0.767、0.676,均P<0.01);PSD、PHB与ESV呈正相关(r值:0.778、0.795,均P<0.01),而PP与ESV相关性不佳(r=0.145,P<0.01);PSD、PHB与EDV呈正相关(r值:0.722、0.732,均P<0.01),而PP与EDV无相关性(r=0.095,P>0.01);HS、HK与EDV、ESV均呈负相关(r值:-0.700^-0.580,均P<0.01)。心功能正常组、缺血性心肌病组、非缺血性心肌病无左束支阻滞组和非缺血性心肌病左束支阻滞组PSD、PHB与LVEF均呈负相关(r值:-0.834^-0.492,均P<0.01),HS、HK与LVEF均呈正相关(r值:0.243~0.792,均P<0.01)。结论CZT SPECT相位分析技术所得左室机械收缩同步性定量参数与LVEF相关性较好,随着LVEF降低,左室机械收缩同步性变差。缺血性心肌病及非缺血性心肌病均能影响左室机械收缩同步性,从而影响左室收缩功能,并且非缺血性心肌病伴左束支阻滞患者左室机械收缩同步性受影响较大。

不同肥胖类型对男性非阻塞性冠心病患者冠状动脉微循环功能的影响

目的探讨不同肥胖类型对男性非阻塞性冠心病患者冠状动脉微循环功能的影响。方法回顾性分析山西医科大学第一医院2015年12月至2021年8月可疑冠状动脉微循环功能障碍(CMD)的男性患者资料。所有患者行一日法静息和负荷^(13)N-氨水正电子发射断层显像心肌灌注显像。以体重指数(BMI)≥28 kg/m^(2)为判定全身肥胖的标准,以腰围≥90 cm为判定腹型肥胖的标准,以负荷心肌血流量(MBF)<2.3 ml·min^(-1)·g^(-1)或冠状动脉血流储备(CFR)<2.5为判定CMD的标准。依据BMI及腰围对患者进行分组,并比较各组患者的MBF、CFR、CMD患病率,以及血流动力学参数和心功能间的差异。结果共纳入136例研究对象。依据BMI和腰围被分为对照组(n=45),单纯腹型肥胖组(n=53)和复合型肥胖组(n=38)。3组间的静息MBF差异无统计学意义(F=0.02,P=0.994)。单纯腹型肥胖组[(2.44±0.85)ml·min^(-1)·g^(-1)]及复合型肥胖组[(2.49±0.71)ml·min^(-1)·g^(-1)]负荷MBF较对照组[(2.82±0.64)ml·min^(-1)·g^(-1)]低(P均<0.05),但前两组间的负荷MBF差异无统计学意义(P=0.772)。单纯腹型肥胖组的CFR低于对照组(2.87±0.99比3.32±0.62,P=0.012),复合型肥胖组的CFR(3.02±0.91)虽然也低于对照组,但差异无统计学意义(P=0.117)。单纯腹型肥胖组(62.3%)及复合型肥胖组(52.6%)的CMD患病率均高于对照组(22.2%)(P均<0.01)。腰围(OR=1.057,95%CI:1.013~1.103,P=0.011)是男性CMD的独立危险因素。结论在非阻塞性冠心病的男性患者中,腹型肥胖可能与冠状动脉微循环功能下降有关,单纯腹型肥胖的男性患CMD的风险最大。

血浆甲氧基肾上腺素类物质对高危高血压患者心脑血管事件的预测价值

目的探讨血浆甲氧基肾上腺素类物质(MNs),包括甲氧基肾上腺素(MN)和甲氧基去甲肾上腺素(NMN),对高危高血压患者心脑血管事件的预测价值。方法回顾性分析2016年10月-2018年8月就诊于北京安贞医院诊断为原发性高血压的住院患者688例,随访时间中位数(P_(25)~P_(75))为24(20~29)个月,主要终点定义为:全因死亡和/或因心脑血管原因再入院。根据患者是否出现主要终点事件分为事件组(n=57)和无事件组(n=631)。采用高效液相色谱串联质谱方法测定MNs水平,利用受试者工作特征(ROC)曲线分析得到血浆NMN预测终点事件的截断值为125.75ng/L。根据血浆NMN的截断值将患者分为两组(NMN≤125.75ng/L组和NMN>125.75ng/L组)。Kaplan-Meier生存曲线和多因素Cox回归分析用于评估NMN是否为高危高血压患者发生心脑血管事件的危险因素。结果事件组的血浆NMN水平高于无事件组[110.0(74.0~135.0)比88.5(62.0~119.5)ng/L,Z=-2.862,P=0.004];血浆NMN≤125.75ng/L组和NMN>125.75ng/L组主要终点事件率分别是6.0%、15.8%;Kaplan-Meier曲线显示,NMN水平越高,发生心脑血管事件的发生率越高(Log-rankχ^(2)=16.714,P<0.001);Cox回归分析显示,经多因素校正以后,NMN>125.75ng/L组患者发生主要终点事件的风险是NMN≤125.75ng/L组的2.11倍(HR=2.11,95%CI1.15~3.84,P=0.015)。结论当血浆NMN处于高水平时,高危高血压患者的心脑血管事件风险更高。