-
PET/CT、SPECT/CT影像组学:沟通宏观影像和微观分子的桥梁
编辑人员丨6天前
PET/CT、SPECT/CT作为典型的多模态成像方式,既能反映病灶的解剖形态学信息,又能反映细胞分子水平的功能信息,为临床肿瘤、心血管疾病等的诊断、疗效监测和预后评估提供了重要参考依据。目前,基于PET/CT影像的疾病诊断主要依靠大小、形态、位置、密度等形态学征象以及SUV、肿瘤代谢体积(metabolic tumor volume, MTV)和病灶糖酵解总量(total lesion glycolysis, TLG)等半定量功能参数进行判断。然而,这些指标无法定量评估病灶的结构及代谢异质性,难以量化疾病的微观结构及代谢改变。近年来,随着人工智能算法的不断发展,新的模式识别技术和图像处理技术不断涌现,影像组学应运而生,并快速应用于PET/CT、SPECT/CT影像的量化分析中 [ 1, 2] 。影像组学基于医学图像中的定量影像特征可描述不同疾病的生物学特性这一假设,利用人工智能方法从PET/CT、SPECT/CT等影像中高通量地挖掘并分析更多客观定量、肉眼难以识别的特征参数,打通宏观影像信息和微观病理分子信息的关联,从而为临床疾病的无创诊疗辅助决策提供量化依据。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
非小细胞肺癌PD-L1蛋白表达与 18F-FDG PET/CT代谢指标的关系研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨非小细胞肺癌(NSCLC)组织中程序性死亡配体1(PD-L1)蛋白表达与 18F-氟脱氧葡萄糖(FDG)PET/CT代谢指标之间的关系,为NSCLC的免疫治疗提供PET/CT代谢层面的理论依据。 方法:回顾性收集并分析2020年1月至2021年7月于青岛大学第三临床医学院(青岛市市立医院)行 18F-FDG PET/CT检查并被组织病理学检查(穿刺活体检查或手术)结果证实的55例NSCLC患者的临床资料,其中男性34例、女性21例,年龄(66.5±9.3)岁。 18F-FDG PET/CT检查于治疗前进行,采用PET体积计算机辅助判读图像处理系统对肺癌原发病灶行代谢指标的测定,包括最大标准化摄取值(SUV max)、病灶糖酵解总量(TLG)和肿瘤代谢体积(MTV)。以PD-L1蛋白表达阳性的肿瘤细胞比例分数(TPS)=1%为临界值,将患者分为PD-L1蛋白表达阳性组(TPS≥1%)和阴性组(TPS<1 %);以PD-L1蛋白表达阳性的TPS=50%为临界值,将阳性组患者分为PD-L1蛋白高表达组(TPS≥50%)和低表达组(1%≤TPS<50%)。符合正态分布的计量资料的组间比较采用两独立样本 t检验;计数资料的组间比较采用卡方检验;对病灶SUV max与PD-L1蛋白表达情况的关系行Pearson相关分析;对病灶TLG和MTV与PD-L1蛋白表达情况的关系行Spearman秩相关分析。勾画受试者工作特征(ROC)曲线,以SUV max的最佳临界值将入组患者分为高SUV max组与低SUV max组,观察2组的PD-L1蛋白表达情况。 结果:NSCLC病灶SUV max与PD-L1蛋白表达阳性的TPS呈正相关( r=0.604, P<0.001);而MTV和TLG与TPS均无相关性( r=0.083、0.102,均 P>0.05)。55例患者中,PD-L1蛋白表达阳性组34例、阴性组21例,阳性组SUV max高于阴性组(12.58±6.35对5.60±4.83, t=2.576 , P<0.05)。ROC曲线结果显示,以SUV max=5.15为最佳临界值,高SUV max组36例、低SUV max组19例,2组PD-L1蛋白表达阳性率分别为80.56%(29/36)和28.16%(5/19),PD-L1蛋白表达阳性的TPS分别为12.50%±3.21%和1.28%±0.46%,高SUV max组患者PD-L1蛋白表达阳性率及TPS均更高,且差异均有统计学意义( χ2=15.500, t=2.671,均 P<0.05)。 结论:NSCLC患者 18F-FDG PET/CT中SUV max与PD-L1蛋白表达阳性的TPS呈正相关,可为NSCLC的免疫治疗提供依据。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
胃-食管三维模型的建立与分析
编辑人员丨6天前
目的:基于人体胃-食管结构的CT图像进行3D建模,提供胃-食管正常形态及反流形态的3D模型。方法:基于胃-食管结构CT图像,利用Mimics 10.01,Geomagic Studio 2012和SolidWorks 2018软件进行3D建模。其中,使用Mimics软件对模型进行粗分割与细分割,导出胃-食管点云数据;在此点云数据的基础上,使用Geomagic Studio软件对模型进行精简与修补,并完成填充孔洞、光滑曲面等操作,得到较为完整的胃-食管3D模型;最后将3D模型导入到SolidWorks中,处理贲门处结构并建立胃-食管正常模型及贲门病变模型。使用软性3D打印技术对模型进行加工。结果:所建立的胃-食管模型的各项几何参数均在实际范围内,模型具有一定的实用性。结论:该模型可以作为胃外科手术模拟训练的基础材料,帮助医生或医学学生熟练并提高胃外科手术的操作技巧与手术水平。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
医工结合的医疗器械创新发展思考
编辑人员丨6天前
生物医学工程是一门交叉学科,主要研究生命科学、机械工程、电子工程和人工智能等方面的基本知识和技能,包括生物材料、人工器官、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、机械工程设计等。生物医学工程是医疗器械产品设计、制造以及医疗器械产业发展的基础学科。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
深度学习重建方法改善快速采集PET图像质量的临床研究
编辑人员丨6天前
目的:通过深度学习(DL)PET图像重建方法,提升不同采集时间 18F-脱氧葡萄糖(FDG)PET图像质量。 方法:回顾性分析2020年9月至10月间山西医科大学第一医院核医学科45例恶性肿瘤患者[男20例、女25例,年龄(52.0±13.6)岁]PET图像。选择原始列表模式PET数据的短时30 s/床位PET图像作为输入,采用Unet网络,以全剂量标准采集时间(3 min)PET图像为模型判别标准,建立DL图像重建模型,以预测全剂量PET图像。分别对DL、30 s、90 s和120 s 4组图像进行图像质量评估及定量分析。采用5分法主观评估4组的图像质量。分别测量各组图像肝本底及肿瘤病灶定量参数:最大标准摄取值(SUV max)、平均标准摄取值(SUV mean)、标准差(SD)、信噪比(SNR)、对比度噪声比(CNR)及一阶纹理特征(偏度、峰度、均匀度和熵)。采用 Kappa检验、 χ2检验、单因素方差分析(最小显著差异 t检验)进行数据分析。 结果:4组图像质量评分具有高度一致性( Kappa=0.799, P<0.001),DL组评分≥3分共6例,30 s、90 s和120 s组评分≥3分别有4、7和8例( χ2=125.47, P<0.001)。DL组肝SD明显低于30 s组(0.26±0.07与0.43±0.11; F=3.58, t=-7.91, P<0.05),SNR高于30 s组(11.04±4.36与5.41±1.41; F=10.22, t=5.40, P<0.05);DL组肝SD及SNR与90 s组一致(0.39±0.16, 8.46±3.34; t值:-0.87和2.17,均 P>0.05)。在18个高摄取肿瘤病灶中,DL组病灶SNR及CNR均高于30 s组(60.21±29.26与38.38±16.54,22.26±15.85与15.41±9.51; F值:13.09和7.05, t值:5.20和4.04,均 P<0.001)。4组肝一阶纹理特征差异有统计学意义( F值:4.30~9.65,均 P<0.05),但DL组与120 s组间差异无统计学意义( t值:-1.25~0.15,均 P>0.05)。 结论:DL重建模型能较好地改善短帧PET图像质量,可以满足临床诊断、疗效评估和组学研究的需求。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
3D打印技术辅助手术规划在儿童Gartland Ⅲ型肱骨髁上骨折治疗中的初步应用
编辑人员丨6天前
目的:初步探讨3D打印技术辅助手术规划在儿童Gartland Ⅲ型肱骨髁上骨折手术治疗中的应用与效果。方法:在告知其法定监护人并遵循自愿原则的前提下,根据门、急诊X线片,选择2016年8月至2019年4月收治的新鲜闭合的Gartland Ⅲ型肱骨髁上骨折患儿40例参与本次研究。其中,男28例,女12例;年龄4~10岁,平均6.1岁;患侧位于左侧25例,右侧15例;手术距受伤时间48~72 h,平均57.8 h。采用随机数字表法,将40例患儿随机分成3D组和对照组,每组20例。其中,3D组患侧肘关节薄层CT扫描数据导入Accumed医学图像处理平台软件中进行骨折三维重建,用3D打印技术制作1∶1大小的肱骨髁上骨折实体模型,在实体模型上直接观察骨折移位情况,进行模拟骨折复位手术,选择最佳进针点及进针角度,并根据术前规划进行手术;对照组采用常规透视下闭合复位加克氏针固定。统计分析两组患儿围手术期一般情况,采用Kolmogorov-Smirnov正态性检验方法对数据进行正态分布性检验,采用两独立样本均数的 t检验比较分析术后两组患儿肱骨Baumann角及前倾角的差异,采用卡方检验比较分析术后4周Mayo肘关节功能评分(Mayo elbowperformance score,MEPS)的差异。 结果:两组患儿年龄、受伤时间、骨折分型、术后Baumann角、前倾角测量结果比较,差异均无统计学意义( P>0.05)。3D组手术时间为(58.50±11.25)min,术中透视次数为(6.85±1.23)次,术中透视时间为(13.70±3.79)min;对照组手术时间为(81.25±13.56)min,术中透视次数为(11.60±1.27)次,术中透视时间为(24.50±3.80)min。3D组在手术时间、术中透视次数和术中透视时间上均较对照组减少,且组间差异均有统计学意义( P均<0.05)。术后4周肘关节功能评分结果比较,3D组的优良率为95%(19/20),对照组为85%(17/20),但差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:3D打印技术从数字化设计转化出真实手术模型,并通过术前在模型实体上进行手术复位及进针点及进针角度术前设计,有助于实现对Gartland Ⅲ型肱骨髁上骨折进行个体化、精细化、微创化治疗。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
人工智能在糖尿病饮食管理领域的应用进展
编辑人员丨6天前
糖尿病饮食管理在糖尿病的治疗过程中起着重要作用。"控制饮食"是糖尿病治疗中最基础也是最重要的一个环节,轻度糖尿病患者可通过食疗,有效控制血糖。有效的饮食管理评估可及时发现糖尿病患者饮食自我管理存在的不足。人工智能在医学领域应用广泛,本文将简述人工智能技术在糖尿病饮食管理方面,包括饮食推荐和自动监测中发挥的作用及应用进展。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
数字减影血管造影定量分析:再灌注评估的进阶之路
编辑人员丨6天前
定量数字减影血管造影(DSA)分析技术可通过造影剂浓度变化获取像素点时间-密度曲线,进而计算感兴趣区内造影剂的相应参数,实现患者血流动力学的半定量分析,用于评估急性缺血性大血管闭塞型脑卒中患者血管内治疗后的再灌注情况。随着人工智能技术,尤其是深度学习算法在医学图像处理中的广泛应用,有望实现对DSA图像的进一步挖掘,可对脑血管病变进行多时相、多角度、全方位的综合评估。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
基于智能术前规划的下颌骨重建手术机器人系统实验验证
编辑人员丨6天前
目的:探讨基于智能术前规划的下颌骨重建手术机器人系统的可行性与精准性。方法:术前选取上海交通大学医学院附属第九人民医院就诊的115例头颅无异常的成年患者的CT影像,男57例,女58例,年龄(40.3±9.1)岁,就诊时间2010年2月至2019年5月;另选取115例肿瘤侵蚀下颌骨的成年患者的CT影像,男62例,女53例,年龄(55.6±7.2)岁,就诊时间2008年3月至2019年8月。建立智能颌骨重建手术机器人系统,主要由工作站、UR5六自由度机械臂、光学定位跟踪仪、六自由度力传感器、截骨手术工具组成。将2组患者的颌面CT图像数据用于训练残差连接的3D V-Net分割网络自动分割下颌骨,并用该网络对1例54岁需腓骨重建的下颌骨肿瘤男性患者的头颅CT数据进行自动分割,形成下颌骨模型,以手动分割结果为标准,评价自动分割的精度。使用基于机器学习的颌骨特征点还原法根据该患者的上颌骨特征点自动还原下颌骨特征点,形成重建方案,以下颌骨未缺损部分实际特征点与还原的特征点位置的误差值评价精度。利用该患者的下肢CT数据,制作5个3D打印的腓骨仿真模型。应用智能颌骨重建手术机器人系统,基于术前规划的图像,结合光学定位系统以及力传感器信号,实现机械臂与手术医生协同操作进行腓骨塑形,完成30次截骨。以CT影像下的术后腓骨段截骨面与术前规划的位置距离与角度偏差为精度标准,验证手术机器人系统精度。采用描述性方法进行统计学分析,数据以 ± s表示。 结果:设计的分割网络自动分割下颌骨肿瘤患者下颌骨的精度为96.581%,耗时小于30 s。该病例下颌骨特征点的误差值为(2.24±1.74) mm。下颌骨重建手术机器人能精确、快速地实施腓骨模型塑形,截骨的位置误差为(1.02±0.45) mm,角度误差为(0.96±0.42)°,术中耗时约15 min。结论:智能术前规划能精确地分割下颌骨并定位下颌骨特征点,下颌骨重建手术机器人系统能精确地实现功能性下颌骨重建。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前
-
PET双显像剂分离方法研究进展
编辑人员丨6天前
双显像剂PET显像能够为疾病诊断提供更为全面的临床信息。如何通过单次显像实现双显像剂显像是当前核医学领域研究热点,其核心技术问题是在混合显像剂信号中准确分离出单一显像剂信息。近20年来,不同显像剂的分离方法不断被提出,2种显像剂之间的注射间隔也在不断缩短。该文对近年来提出的双显像剂分离技术进行汇总,介绍了代表性技术的实现手段,总结了各种方法的优势,并展望其发展方向。
...不再出现此类内容
编辑人员丨6天前