融合结构化卷积和双重注意力机制的轻量级眼底图像分割网络

眼底血管图像的自动分割对于多种眼科疾病的计算机辅助诊断具有重要作用.针对血管的尺度差异和图像噪声导致眼底血管图像分割困难、使用单一尺度卷积运算的深度学习方法获取的特征感受野有限,以及现有的方法复杂度过高的问题,提出一个融合结构化卷积和双重注意力机制的轻量级眼底图像分割网络.通过编码器增强、减少下采样次数和特征深度的编码-解码网络设计,实现参数量只有0.63M的轻量化网络.在编码阶段,提出一种结构化卷积方法,有效地避免了网络训练过拟合,提高了网络捕获差异化血管特征的能力;在解码阶段,采用基于空间和通道的双重注意力机制,使网络更加关注血管特征的上下文和几何空间信息,抑制病变等噪声的干扰.在DRIVE,CHASE_DB1和STARE数据集上进行实验的结果表明,所提网络图像分割的准确率分别为96.92%,97.57%和97.51%,灵敏度分别为83.68%,84.99%和84.87%,受试者曲线下的面积(AUC)分别为98.67%,99.05%和99.02%;并通过在DRIVE和STARE数据集上的交叉训练,验证了该网络的泛化能力.

重视医学影像人工智能数据库的标准化建设

医学影像被认为是人工智能最具落地潜力的领域之一。然而,人工智能面临着医学影像大数据持续积累所带来的挑战:缺乏高质量数据集、行业标准、管理规范等。因此,构建符合我国国情、法律/法规及科研人员使用习惯的标准化医学影像数据库势在必行。FAIR数据准则(可查询、可访问、可交互、可再用)有望在数据库构建、数据采集以及医学影像数据描述术语规范化等方面发挥指导作用。期待在国内学者的共同努力下,推动医学影像人工智能标准化数据库的建设。

冠状动脉-肺动脉瘘多排螺旋CT征象分析

目的:探讨冠状动脉-肺动脉瘘(CPF)的多排螺旋CT(MSCT)影像征象。方法:回顾性分析28例冠状动脉CT血管造影诊断为成人CPF的CT资料。观察瘘血管起源、数目及走行(管状扩张或蚯蚓状迂曲扩张、附壁征),肺动脉瘘口位置、数目、大小及征象(穿通征、等密征、烟雾征、喷射征),肺动脉增宽与否。结果:瘘血管起源及数目:右圆锥支21例,左圆锥支(左前降支第1分支)22例;右左圆锥支15例;左前降支(LAD)第2分支1例;合并左主干分支2例;合并降主动脉分支1例。1支异常冠状动脉分支13例,2支11例,3支4例。瘘血管迂曲扩张形态:管状扩张7例,蚯蚓状迂曲扩张21例(合并动脉瘤9例)。肺动脉瘘口数目、位置及大小:肺动脉瘘口均为1个,分别位于主肺动脉前壁10例、左侧壁17例、主肺动脉分叉处右侧壁1例,肺动脉瘘口大小约1.7～7.4 mm,平均约3.3 mm。肺动脉瘘口CT征象:穿通征28例、喷射征或射血征11例、烟雾征14例及等密征15例。肺动脉增粗2例。结论:MSCT结合三维重组技术对诊断CPF具有极高的临床价值。

64层CT检测婴幼儿左侧冠状动脉起源于肺动脉

目的探讨64层CT冠状动脉成像对婴幼儿左冠状动脉起源于肺动脉的诊断价值。方法回顾性分析10例经手术证实左冠状动脉起源于肺动脉的婴幼儿,年龄5个月-2岁,体重5.5-10.0 kg。CT检查采用回顾性心电门控增强扫描,管电压80 kV,管电流150 mA,球管旋转速度0.35 s/转,层厚0.625 mm,螺距0.2。结果CT扫描时患儿心率110-150次/分。图像质量均能满足诊断要求,辐射剂量1.11-1.62 mSv。所有患儿均为左侧冠状动脉起源于肺动脉,其中左冠状动脉开口于肺动脉右后窦及左后窦各4例,开口于肺动脉窦远侧右后壁及下壁各1例。结论64层CT冠状动脉成像可在低辐射剂量条件下准确显示婴幼儿左侧冠状动脉起源于肺动脉的开口及走行。

个体化对比剂注射方案在256层CT冠状动脉成像中的应用

目的探讨个体化对比剂注射方案在256层CT冠状动脉成像中的应用价值。方法 100例临床怀疑冠心病需接受冠状动脉CT(CTA)检查者,按照对比剂注射方案个体化原则,对比剂总量(ml)=患者体重(kg),对比剂流率ml/s=对比剂总量/(扫描时间+8)ml/s,同样流率追加30ml生理盐水}进行冠脉CTA检查,测量升主动脉根部左冠开口处CT值并对冠状动脉的显示进行评分,分析对比剂注射方案个体化的可行性。结果按照个体化对比剂注射方案行冠脉CTA检查后,100例检查者升主动脉根部左冠开口处平均强化程度为(420.19±56.59)HU,冠状动脉显示评分得3分比例为88.78%,得2分比例为11.22%,无得1分者。结论个体化对比剂注射方案在256层CT冠状动脉成像中具有良好的应用价值。

外生性肾血管平滑肌脂肪瘤与腹膜后脂肪肉瘤的CT征象分析

目的探讨CT征象能否准确诊断与鉴别外生性肾血管平滑肌脂肪瘤与腹膜后脂肪肉瘤。方法回顾性分析17例外生性肾血管平滑肌脂肪瘤和7例腹膜后脂肪肉瘤的MDCT图像,使用Fisher确切概率法对CT征象与两种肿瘤之间的关系进行比较。结果肿块与肾脏交界面的肾皮质缺损、肿块内粗大血管、肾动脉分支供血及肿块内血管穿过肾实质走行仅或主要见于外生性肾血管平滑肌脂肪瘤(P均<0.01);肾脏向前移位和肿块内非脂肪成分强化结节灶仅或主要见于腹膜后脂肪肉瘤(P均<0.01)。钙化、肿块内和(或)周围出血及合并的其他血管平滑肌脂肪瘤在外生性肾血管平滑肌脂肪瘤和腹膜后脂肪肉瘤中的差异并无统计学意义(P均>0.05)。结论 CT征象能有效鉴别外生性肾血管平滑肌脂肪瘤与腹膜后脂肪肉瘤。

肠系膜上动脉病变的64层螺旋CT评价

目的:探讨64层螺旋CT对肠系膜上动脉(SMA)病变及SMA相关疾病的诊断价值。方法:回顾性分析26例肠系膜上动脉病变或SMA相关疾病的64层螺旋CT资料,CT扫描包括平扫、动脉期、门脉期及实质期,后处理采用多平面重组(MPR)和最大密度投影(MIP)显示。结果:SMA缺血12例,CT表现为肠系膜上动脉钙化、狭窄、血栓形成,肠壁增厚、水肿。SMA压迫症10例,包括SMA综合征3例,CT表现为十二指肠第一、二部扩张,肠系膜上动脉与腹主动脉的夹角变小;胡桃夹综合征7例,CT表现为左肾静脉受压及远端左肾静脉扩张。SMA结构异常4例,包括肠系膜上动静脉畸形2例和SMA假性动脉瘤2例,分别表现为肠系膜血管迂曲扩张和囊状扩张强化影。结论:64层螺旋CT对肠系膜上动脉病变及SMA相关疾病具有很好的诊断价值。

低管电压结合迭代重建技术配合不同对比剂注射方案在冠状动脉CTA成像中的可行性研究

目的探讨迭代重建技术(IDose^4)在降低管电压配合不同对比剂碘流率注射方案下行冠状动脉CT血管成像(CCTA)的可行性。方法对10只实验猪分别重复9次CCTA扫描[管电压分别为120 kV(A_1)、100 kV(A_2)、80 kV(A_3),对比剂碘流率分别约为1300 mgI/s(B_1)、1000 mgI/s(B_2)及750 mgI/s(B_3),两两组合成9组方案];对原始图像分别采用滤波反投影法(FBP)及IDose^4重建,将A_1B_1+FBP重建设为对照组。比较各组图像的主、客观指标。结果在相同条件下,IDose^4重建较FBP重建显著降低图像噪声、提高SNR及CNR(P均d0.001)。随管电压及碘流率的降低,图像噪声增大,SNR、CNR降低。采用IDose4重建,除A_3B_1、A_3B_2、A_3B_3组噪声仍明显增加外(P均<0.05),其余各组噪声、SNR、CNR均与对照组无统计学差异(P均>0.05)。采用FBP重建,A_3B_1、A_3B_2、A_3B_3组及A_2B_3组冠状动脉远段可诊断率较对照组明显减低(P均<0.05),而经IDose^4重建后,除A_3B_3组冠状动脉远段可诊断率仍明显低于对照组(P=0.015)外,余各组均明显改善,与对照组无统计学差异(P均>0.05)。结论采用IDose^4重建结合低管电压及低碘流率行CCTA是可行的。

长骨良性纤维组织细胞瘤的影像表现

目的分析骨良性纤维组织细胞瘤(BFH)的影像表现。方法经手术病理证实的9例BFH患者均接受X线检查,且其中4例接受MR平扫及增强扫描,4例接受CT检查。结果 9例BFH均为位于下肢的单发病灶,其中胫骨5例,股骨3例,腓骨1例。X线片均表现为偏心溶骨性骨破坏区,边界清晰,骨皮质变薄,可有不同程度的硬化缘;CT平扫显示骨质破坏区为与肌肉密度相仿的软组织密度影,2例病灶位于膨胀的骨壳内,2例位于胫骨的病灶穿破骨皮质,未见软组织肿块;所有病灶均未见骨膜反应。病灶T1WI呈等低信号,T2WI呈混杂高信号,增强MRI呈均匀或不均匀中度或明显强化。结论长骨BFH的影像表现可为临床诊断提供依据。

3.0T MR相位对比法评价法洛四联症根治术后肺动脉反流与右心室容量及收缩功能关系

目的通过3.0T相位对比磁共振(PC-MRI)定量测量法洛四联症(TOF)术后远期患者的肺动脉反流程度,并与超声心动图结果进行分析,评价肺动脉反流与右心室容量及收缩功能的关系。方法对42例TOF根治术后患者于1个月内先后接受超声心动图及心脏MR检查。以PC-MRI测量肺动脉反流分数(PRF),分为轻度、中度、重度;对PC-MRI所见与超声心动图测量的PRF程度进行相关分析。比较不同PRF程度间右心室舒张末容积指数(RV-EDVI)、右心室收缩末容积指数(RV-ESVI)、右心室射血分数(RVEF)的差异。结果 PC-MRI与超声心动图显示的肺动脉反流严重程度呈正相关(rs=0.606,P<0.001)。轻度、中度及重度PRF组RV-EDVI中位数分别为89.45、108.05及133.50ml/m2(χ2=12.530,P=0.002),RV-ESVI中位数分别为50.40、64.85及81.30ml/m2(χ2=13.173,P<0.01),但三组间RVEF差异均无统计学意义(χ2=0.032,P>0.05)。结论 3.0TPC-MRI测量肺动脉反流严重程度与超声心动图有良好相关性。RV-EDVI及RV-ESVI与肺动脉反流程度密切相关;随反流严重程度加重,RV-EDVI及RV-ESVI增大,而RVEF保持稳定。

自动跟踪手动触发技术256层CT诊断小儿先天性心脏病

目的探讨自动跟踪手动触发技术在256层CT小儿先天性心脏病(CHD)成像中的应用价值。方法对58例超声提示或临床疑诊CHD的患儿使用自动跟踪手动触发技术进行256层CT心脏成像,测量增强后左、右心室CT值,并对心脏腔室及大血管的显示进行评分。结果 58例患儿左心室平均CT值为(585.26±132.91)HU,右心室平均CT值为(592.81±146.47)HU,差异无统计学意义(P>0.05)。心脏腔室及大血管显示评分:52例(52/58,89.66%)3分,4例(4/58,6.90%)2分,2例(2/58,3.45%)1分。结论在256层CT小儿CHD成像中采用自动跟踪手动触发技术可使心脏各腔室及大血管均匀强化,在上腔静脉及右心系统无明显高浓度对比剂放射状伪影,具有良好的应用价值。

支气管腔内息肉样生长中央型肺癌的CT表现

目的探讨支气管腔内息肉样生长中央型肺癌CT表现。方法回顾分析9例经病理证实的支气管腔内息肉样生长中央型肺癌的临床、病理及CT资料。结果 9例中,肿瘤位于左肺3例,右肺6例,其中上叶6例,中叶1例,下叶2例;CT显示病灶位于单或多段支气管及其分支腔内,呈不规则息肉样改变,近肺门侧粗大,远端细小,局部管径移行变化急剧;平扫病灶密度较均匀,CT值27～48HU,中位数42HU,仅1例内见斑点状钙化;增强后均呈轻-中度欠均匀强化,CT净增值约25HU;4例邻近肺动脉主干或分支明显受包绕;7例合并肺门和(或)纵隔淋巴结肿大,其中1例合并颈部淋巴结肿大;5例出现肺内转移,其中1例伴局部胸膜转移。病理结果显示中/低分化鳞癌5例,类癌3例,小细胞肺癌1例。结论中央型肺癌可表现为支气管腔内息肉样特殊生长方式,可能与肿瘤组织病理学类型、分化程度无关;其CT表现具有明显特征,综合分析可明确诊断。

3.0T MR相位对比法测量正常人肺、体循环血流

目的观察3.0T MR相位对比法成像(PC-MRI)在体测量血流的准确性。方法 采用PC-MRI对15名健康志愿者的肺动脉主干、左、右肺动脉、主动脉、上、下腔静脉进行血流测量,计算各血管一个心动周期的平均血流量(AF)和反流分数(RF)。采用配对样本t检验分析肺、体循环血流差异。结果 肺动脉主干与主动脉的AF和RF差异无统计学意义,右肺动脉AF显著大于左肺动脉(t=3.092,P=0.004),左肺动脉RF明显大于右肺动脉(t=-5.502,P=0.001)。上腔静脉AF明显低于下腔静脉(t=-6.866,P<0.001),下腔静脉RF明显大于上腔静脉(t=4.250,P<0.001)。肺动脉主干、主动脉及腔静脉AF比为1∶1.009∶0.974(r=0.939～0.991,P<0.05)。结论 PC-MRI能够准确测量肺、体循环大血管血流量。

语义、语法任务相关的脑功能磁共振成像

目的设计适用于临床的脑语言fMRI任务刺激模式,并观察与汉语语言相关的脑功能区。方法对22名健康志愿者在模拟临床语言生成模式下进行汉语语义、语法句子正确性判断,同时采集fMRI数据,通过后处理分析获得汉语语言相关的脑功能区,对其进行定位,并判断汉语的语言优势半球。结果语义、语法判断任务激活的脑功能区有很大重叠,双侧额下回、双侧顶上小叶、双侧枕叶及左侧辅助运动区在两种语言任务中均有明显激活。汉语语言的脑激活区额下回表现为左侧半球优势。结论应用语义、语法句子判断的语言刺激模式能激活正常人语言相关的脑功能区,简单易行,依从性好,激活脑功能区稳定,适用于临床对语言脑功能区进行定位。

小FOV用于256层CT前瞻性心电门控冠状动脉成像

目的探讨小FOV用于256层CT前瞻性心电门控冠状动脉成像(CTCA)的可行性。方法收集拟接受CTCA的疑似冠状动脉粥样硬化性心脏病患者120例,随机分为小FOV组(FOV<200mm)和大FOV组(FOV≥200mm),各60例,行前瞻性心电门控CTCA,比较组间图像质量、容积CT剂量指数(CTDIvol)、扫描长度、剂量长度乘积(DLP)及有效辐射剂量(ED)的差异。结果小FOV组和大FOV组FOV分别为(173.55±11.34)mm和(231.40±12.44)mm。小FOV组与大FOV组图像质量评分差异无统计学意义[(3.85±0.52)vs(3.77±0.46)分,P>0.05];小FOV组CTDIvol[(19.28±0.24)mGy]、扫描长度[(121.95±7.72)mm]、DLP[(234.97±13.30)mGy/cm]和ED[(3.28±0.19)mSv]均显著低于大FOV组[CTDIvol:(20.52±0.57)mGy、扫描长度:(133.32±8.90)mm、DLP:(273.87±24.45)mGy/cm、ED:(3.84±0.35)mSv,P均<0.001]。结论 256层前瞻性心电门控CTCA中,采用小FOV可在保证图像质量的同时明显降低辐射剂量。

MRI诊断肾上腺外副神经节瘤

目的探讨MRI对肾上腺外副神经节瘤的诊断价值。方法收集经病理证实的18例肾上腺外副神经节瘤患者,回顾性分析其MRI表现。结果 18例肾上腺外副神经节瘤中,位于颈动脉体6例,颈静脉球4例,腹膜后副神经节2例,膀胱副神经节2例,后纵隔1例,马尾副神经节2例,L2棘突1例,均为单发病灶。全部患者均接受MR平扫及增强扫描,18例肿瘤均明显强化,其中6例颈动脉体瘤及4例颈静脉球瘤内均可见明显流空信号,呈典型的"盐和胡椒征",余肿瘤内均未见明确流空血管。结论肾上腺外副神经节瘤好发生于头颈部,MRI多具有典型的"盐和胡椒征"表现;也可发生于腹膜后、膀胱、后纵隔、马尾及骨等其他部位,影像学表现常不典型,需与其他肿瘤相鉴别。

迭代重建算法(iDose^4)胸部低剂量扫描的初步应用

目的:初步探讨迭代重建算法(iDose4)在胸部低剂量扫描中的临床应用价值。方法:将120例拟行全胸部CT增强扫描的患者随机分为3组(每组40例)。3组在平扫及肺动脉期时扫描参数相同(120kV,管电流自动调控),在主动脉期时3组管电流分别为40、30和20mAs。平扫以及肺动脉期扫描采用滤波反投影算法(FBP)重建图像,主动脉期采用FBP和迭代重建算法(iDose4等级为1、2、3、4、5、6级)。比较肺动脉期与主动脉期有效辐射剂量的变化及气管腔内空气CT值和其标准差(SD)及信噪比(SNR)的差异。在肺窗图像上观察肺内小结构(胸膜下2cm内小血管)的显示情况并对其评分(3分评价法),记录各mAs-iDose4组的平均分,平均分>2分为临床阅片能够接受的图像质量。结果:有效辐射剂量:肺动脉期常规剂量组为(5.84±1.41)mSv;主动脉期40mAs组为(1.49±0.70)mSv,30mAs组为(1.04±0.19)mSv,20mAs组为(0.71±0.05)mSv。气管腔CT值在不同管电流及不同重建算法各组间差异无统计学意义(P>0.05)。不同管电流组间及不同重建方法的图像平均SD值、平均SNR差异有统计学意义(P<0.05)。对肺内小结构的评分:肺动脉期图像为3分;主动脉期40mAs组内iDose4-4、5、6重建图像的平均分大于2分;30mAs组iDose4-5、6重建图像的平均分大于2分;20mAs组的iDose4-6重建图像的平均分大于2分。结论:迭代重建算法(iDose4)在胸部螺旋CT扫描的应用能显著降低辐射剂量且保证图像质量,40mAs采用iDose4-4重建、30mAs采用iDose4-5重建以及20mAs采用iDose4-6重建图像质量均能达到临床要求。

成人烟雾病:FLAIR图像上常春藤征的诊断价值

目的探讨MR FLAIR序列成像中常春藤征对成人烟雾病的诊断价值。方法回顾性分析21例烟雾病患者的MRFLAIR图像,对常春藤征的分布及程度进行评分并统计。结果烟雾病患者MR FLAIR图像显示28侧(66.67%)大脑半球可见常春藤征,表现为沿柔脑膜点状或线状高信号,主要分布在额叶和顶叶,其表现程度与病程有关。结论常春藤征在烟雾病的诊断具有重要的价值,认识常春藤征有利于患者病情进展的追踪及治疗后疗效复查。

22例肺癌射频消融术后的CT随访观察

目的:探讨CT引导下射频消融术(RFA)治疗肺恶性肿瘤的局部疗效及安全性,并总结消融病灶CT随访的演变规律。方法:对22例肺癌病灶(原发灶16例,转移灶6例)进行RFA治疗,病理诊断均为肺腺癌,病灶大小7～37 mm,中位数为23 mm。记录RFA术后并发症发生情况,利用多层螺旋CT进行随访并评价疗效,记录消融灶大小及血供变化。结果:所有病例无严重并发症发生。CT随访时间14 d～4年,中位数为10个月。随访3个月以上的病例共18例,16例消融灶无复发,2例消融灶复发。病灶RFA治疗后CT复查表现为随时间延长呈逐渐缩小趋势且无强化,消融灶可形成空洞,随访中增大或出现异常结节样强化提示肿瘤复发,RFA治疗后3个月评价肿瘤灭活情况较可靠。结论:CT引导下射频消融治疗肺癌安全、有效、创伤小,能够作为不能耐受手术患者治疗的选择之一,是一种效果明确的局部减瘤手段。

MSCT诊断先天性肺静脉狭窄

先天性肺静脉狭窄（congenital pulmonary venous stenosis，CPVS）很少见，儿科尸检中的发现率约为0．5％，婴儿期即可发生进行性肺动脉高压和心力衰竭，死亡率较高。本研究探讨MSCT诊断CPVS的价值。