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Radiology 科学论著摘要(2023 年3 月、4 月杂志)

2023-08-16

国际医学放射学杂志 2023年3期
关键词:病人评估

○乳腺成像

基于2 个国家的乳腺X 线检查数据构建多模式的人工智能虚拟活检模型(DOI:10.19300/j.2023.r0301)

Virtual Biopsy by Using Artificial Intelligence-based Multimodal Modeling of Binational Mammography Data (DOI:10.1148/radiol.220027)

V.Barros,T.Tlusty,E.Barkan,E.Hexter,D.Gruen,M.Guindy,et al.

摘要基于人工智能(AI)的计算模型越来越多地用于诊断乳腺恶性病变。然而,根据医学影像对病变进行如同活检结果般详细的、特定的病理亚型评估仍然是一个挑战。目的基于乳腺X 线片和有组织病理学信息的电子健康记录,开发一种能够识别乳腺病变亚型的AI 模型。资料与方法回顾性收集9 234 名接受数字乳腺X 线检查的女性的26 569 张影像,用以预训练算法。训练集数据包括2013 年3 月—2018 年11 月期间的病人,至少有1 年临床和影像学检查史,且均后经活检组织病理学确诊。使用2 个数据集,分别包括2 120名以色列女性和1 642 名美国女性,独立训练1 个卷积神经网络和监督学习算法相结合的模型来预测乳腺病变。使用受试者操作特征曲线下面积(AUC)和DeLong 法估计95%可信区间(CI),并用Bootstrapping 方法检验结果。结果以色列模型在456 名女性中得到验证,并在441 名女性中进行了测试[平均年龄(51±11)岁]。美国模型在350 名女性中得到验证,并在344 名女性中进行了测试[平均年龄(60±12)岁]。预测了测试集中的恶性肿瘤(包括220 例以色列和126 例美国的导管原位癌或浸润性癌病人),预测以色列和美国病人的AUC值分别为0.88(95%CI:0.85~0.91)和0.80 (95%CI:0.74~0.85)(P=0.006)。这些结果可能不适用于其他队列的病人,应进一步研究其在不同人群中的泛化能力。结论当数据量足够大时,AI 用于临床和乳腺X 线影像可以识别乳腺病变亚型,有助于评估诊断工作流程,并减少活检采样误差。

原文载于Radiology,2023,306(3):e220027.

王超译 张敏鸣校

通过深度学习模拟侵袭性乳腺癌的增强乳腺MRI 检查(DOI:10.19300/j.2023.r0302)

Deep Learning to Simulate Contrast-enhanced Breast MRI of Invasive Breast Cancer(DOI:10.1148/radiol.213199)

M.Chung, E.Calabrese, J.Mongan, K.M.Ray, J.H.Hayward, T.Kelil,et al.

摘要人们对非增强乳腺MRI 的肿瘤可视化替代方案越来越感兴趣,由此增加乳腺MRI 的适用性。目的评估利用深度学习技术从经活检证实的浸润性乳腺癌的非增强序列中生成模拟增强T1加权乳腺MRI 扫描的可行性和准确性。资料与方法回顾性纳入2015 年1 月—2019 年12 月期间在一家学术机构为初步评估疾病程度进行增强乳腺MRI检查的患有浸润性乳腺癌的女性病人。三维全卷积深度神经网络从5 个非增强序列(T1加权非脂肪抑制、T1加权脂肪抑制、T2加权脂肪抑制、表观扩散系数和扩散加权成像)模拟了增强T1加权乳腺MRI 扫描。由4 名乳腺放射科医生(具有3~15 年的经验)盲法定性评估了22 对真实和模拟的增强MRI 的影像质量(优秀、可接受、良好、差或不可接受),肿瘤强化情况,以及肿瘤大小的最大指数。利用全乳腺相似性和误差度量以及肿瘤强化重叠的Dice 系数分析进行定量比较。结果对96 例女性[平均年龄(52±12)岁]的96 次MRI 检查进行评估。阅片者评估的所有模拟MRI 扫描与真实MRI扫描具有相同的肿瘤强化表现。真实和模拟MRI 扫描的肿瘤大小指数具有良好至极好的一致性(组内相关系数,0.73~0.86;P<0.001),差异无统计学意义(平均差异-0.8~0.8 mm;P=0.36~0.80)。几乎所有的模拟MRI 扫描[88 次中有84 次(95%)]都具有较好的诊断质量(评级为优秀、可接受或良好)。定量分析显示相似性强(结构相似性指数为0.88±0.05),体素误差小(对称平均绝对百分比误差为3.26%),肿瘤强化重叠的Dice 系数为0.75±0.25。结论利用深度学习生成模拟增强乳腺MRI 的扫描是可行的。模拟和真实的增强MRI 扫描显示了相似的肿瘤大小、肿瘤强化区域和影像质量,没有显著的定性或定量差异。

原文载于Radiology,2023,306(3):e213199.

靳云云译 张敏鸣校

○心脏成像

慢性冠状动脉全闭塞CT 的深度学习分割与重建(DOI:10.19300/j.2023.r0303)

Deep Learning Segmentation and Reconstruction for CT of Chronic Total Coronary Occlusion(DOI:10.1148/radiol.221393)M.Li,R.Ling,L.Yu,W.Yang,Z.Chen,D.Wu,et al.

摘要慢性全闭塞(CTO)的CT 成像在指导血运重建中作用巨大,但手工重建和定量很耗时。目的开发并验证用于实现自动CTO 重建的深度学习模型。资料与方法回顾性使用包括6 066 例病人(582 例CTO 病人,5 484 例无CTO 病人)的冠状动脉CT 血管成像的训练集和1 962 例病人(208 例CTO 病人,1 754 例无CTO 病人)的冠状动脉CT 血管成像的验证集,开发了用于自动CTO 分割和重建的深度学习模型。该算法利用211 例CTO 病人的外部测试集进行了验证。采用组内相关系数、Cohen κ 系数和Bland-Altman 图评估深度学习模型与传统人工协议之间CTO 定量的一致性和测量一致性;同时评估了基于CT 的日本多中心CTO 注册(J-CTO)评分对血运重建成功的预测价值。结果在外部试验集中,211 例病人[平均年龄(66±11)岁;男164 例]中有240 例存在CTO 病变。在没有人工处理的情况下,深度学习自动分割和重建CTO 的成功率为95%(228/240 例),而在常规人工重建方案下,其成功率为48%(116/240 例)(P<0.001)。深度学习的后处理和测量总体时间比人工重建时间缩短[平均时间分别为(121±20)s 和(456±68)s;P<0.001]。2 种方法评价的定量和定性CTO 参数表现出良好的相关性(相关系数>0.85,P<0.001)和极小的测量差异。深度学习模型和常规人工量化得到的J-CTO 评分对手术成功的预测效能无差异[受试者操作特征曲线下面积分别为0.76(95%CI:0.69~0.82)和0.76(95%CI:0.69~0.82);P=0.55]。结论与人工重建相比,深度学习模型大大缩短了冠状动脉CTO 量化的后处理时间,在闭塞特征的解剖评估中具有良好的相关性和一致性。

原文载于Radiology,2023,306(3):e221393.罗骁译 张敏鸣校

对左心室射血分数≥35%的扩张性心肌病的心脏MRI 风险分层(DOI:10.19300/j.2023.r0304)

Cardiac MRI Risk Stratification for Dilated Cardiomyopathy with Left Ventricular Ejection Fraction of 35% or Higher(DOI:10.1148/radiol.213059)

S.Li,Y.N.Wang,W.J.Yang,D.Zhou,B.Y.Zhuang,J.Xu,et al.

摘要过去15 年的研究表明,有相当一部分发生心源性猝死(SCD)的扩张性心肌病(DCM)病人左心室(LV)射血分数(LVEF)≥35%。目的确定LVEF≥35%的扩张性心肌病病人发生不良事件的临床和心脏MRI 危险因素。资料与方法回顾性纳入2010 年1 月—2017 年12 月期间接受心脏MRI检查的LVEF≥35%的DCM 病人。主要终点是SCD 和SCD幸存,次要终点是全因死亡、心脏移植或因心力衰竭住院治疗。采用多因素Cox 分析,确定了主要终点和次要终点的危险因素。结果共纳入LVEF≥35%的466 例DCM 病人[平均年龄(44±14)岁,男358 例]。平均随访时间(79±30)个月(范围7~143 个月),40 例病人达到主要终点,61 例病人达到次要终点。在调整后的分析中,年龄[HR,每年1.03 人(95%CI:1.00~1.05);P=0.04],心源性猝死家族史[HR,3.4(95%CI:1.3~8.8);P=0.01],纽约心脏协会(NYHA)心功能分级Ⅲ或Ⅳ级和NYHAⅠ或Ⅱ级[HR,2.1(95%CI:1.1~3.9);P=0.02],延迟钆增强(LGE)MRI 显示心肌瘢痕大于或等于左室质量的7.1%[HR,4.4(95%CI:2.4~8.3);P<0.001 ]与SCD 或SCD 幸存相关。对于次要终点,LGE 区域≥左室质量的7.1%和LGE <7.1%[HR,2.0(95%CI:1.2~3.4);P=0.01],左房最大容积指数,整体纵向应变减低是独立的预测因素。结论 对于LVEF≥35%的DCM 病人,心脏MRI 定义的心肌瘢痕大于或等于LV质量的7.1%与SCD 或SCD 幸存相关。

原文载于Radiology,2023,306(3):e213059.

陈薪伊译 张敏鸣校

○循证实践——百年纪念内容

致密型乳腺和钼靶阴性女性乳腺癌的补充筛查:系统性回顾和Meta 分析(DOI:10.19300/j.2023.r0305)

Supplemental Breast Cancer Screening in Women with Dense Breasts and Negative Mammography:A Systematic Review and Meta-Analysis(DOI:10.1148/radiol.221785)

H.Hussein, E.Abbas, S.Keshavarzi, R.Fazelzad, K.Bukhanov,S.Kulkarni,et al.

摘要致密型乳腺且钼靶阴性的女性在具有平均或中等患乳腺癌风险时,其最佳的乳腺癌补充筛查方式尚待确定。目的进行系统性回顾和Meta 分析,比较最常见的补充筛查方法在致密型和钼靶阴性、平均或中等患乳腺癌风险女性中的临床结果。资料与方法在Medline、Epub Ahead of Print 和In-Process 以及其他非索引引文中全面检索截至2020 年3月12 日的文献;检索经典Embase 和Embase、Cochrane 对照试验中心注册、Cochrane 系统评价数据库,以用于随机对照试验和前瞻性观察研究。回顾分析增量癌症检出率(CDR)、召回阳性预测值(PPV1)、活检的阳性预测值(PPV3),以及致密型乳腺和钼靶阴性非高危乳癌病人补充成像方式(包括数字乳腺断层合成、手持式超声、自动乳腺超声和MRI)的间隔CDR。对数据指标和偏倚风险进行评估。进行随机效应Meta分析和双侧Meta 回归分析,比较每种成像方式的指标(PROSPERO;CRD42018080402)。结果共纳入22 项研究中的261 233 例筛查病人。在132 166 例符合纳入标准的致密型乳腺和钼靶阴性的乳癌筛查病人中,有541 例是钼靶漏诊且使用这些补充成像方法检测到乳腺癌的病人。Meta 回归模型显示,MRI 的CDR 优于其他补充成像方式(增量CDR,1.52/1 000 次筛查;95%CI:0.74~2.33;P<0.001),包括侵袭性癌的CDR(侵袭性癌的CDR,1.31/1 000 次筛查;95%CI:0.57~2.06;P<0.001)和原位疾病(导管原位癌发生率,1.91/1 000 次筛选;95%CI:0.10~3.72;P<0.04)。PPV1 和PPV3 未见差异。由于研究数量有限,无法评估间隔期癌症指标。除MRI 外,其余成像方式的任何指标间差异均无统计学意义。结论汇总数据显示,致密型乳腺且钼靶阴性的女性在有平均或中等患乳腺癌风险时,MRI 是最佳的补充成像方式。

原文载于Radiology,2023,306(3):e221785.

靳云云译 张敏鸣校

○骨肌系统成像

双 能CT 检 测 疼 痛 性 膝 关 节 假 体 松 动(DOI:10.19300/j.2023.r0306)

Dual-Energy CT for Detecting Painful Knee Prosthesis Loosening(DOI:10.1148/radiol.211818)

G.Foti,C.Longo,M.D'Onofrio,S.Natali,G.Piovan,E.Oliboni,et al.

摘要在检测假体松动相关的并发症时,双能CT 可以成为X 线摄影和单能CT 的替代方法。目的根据手术或影像学随访的参考标准,比较双能CT、单能CT 和X 线摄影对于膝关节假体松动的诊断效能。资料与方法该前瞻性单中心研究于2018 年12 月—2021 年6 月对单侧人工膝关节疼痛的参与者进行了X 线摄影、单能CT 和双能CT 检查。共设5名盲法阅片者评估影像,其中4 名为放射科医生,1 名为骨科手术医生。假体松动的诊断标准为周围透亮区域>2 mm。计算每种方法的特异度、敏感度和受试者操作特征曲线下面积(AUC),并采用多阅片者多病例方差分析进行比较。结果共纳入92 名受试者[平均年龄(79±9.4)岁;女67 例]。其中有47名受试者确诊为胫骨松动,24 名为股骨松动。对于胫骨,双能CT 在关节置换术后松动的平均敏感度和特异度高达88%和91%,单能CT 为73%和78%,X 线摄影为68%和81%。对于胫骨,双能CT(AUC:0.9)和单能CT 诊断效能相似(AUC分别为0.9、0.87;P=0.13),且都优于X 线摄影(AUC 分别为0.90、0.82;P=0.002)。但对股骨来说,双能CT 总体诊断效能(AUC,0.87)优于单能CT 和X 线摄影(P<0.001)。结论与单能CT 和X 线摄影相比,双能CT 对整体膝关节置换术后胫骨和股骨假体松动通常具有更好的诊断效能。

原文载于Radiology,2023,306(3):e211818.

马琳琳译 张敏鸣校

加速的脊柱MRI 的深度学习重建:互换性前瞻性分析(DOI:10.19300/j.2023.r0307)

Deep Learning Reconstruction for Accelerated Spine MRI:Prospective Analysis of Interchangeability(DOI:10.1148/radiol.212922)

H.Almansour,J.Herrmann,S.Gassenmaier,S.Afat,J.Jacoby,G.Koerzdoerfer,et al.

摘要基于深度学习(DL)的MRI 重建可以减少快速自旋回波(TSE)采集的检查时间,但是需要在实际的临床场景中对基于DL 的快速获得的、采样不足的脊柱MRI 重建进行前瞻性的研究。目的探讨展开的DL 重建TSE(以下简称TSEDL)T1和T2加权采集方法和标准的TSE 采集方法的诊断互换性,并测试了其对采集时间、影像质量和诊断可信度的影响,为临床实现更加快速的MR 扫描及诊断提供技术支持。资料与方法该研究纳入了2020 年11 月—2021 年7 月期间经机构审查书面同意的患有各种脊柱异常的参与者。每个参与者都接受了2 次MRI 检查,采用标准的完全采样的T1和T2加权的TSE 采集(参考标准)和前瞻性的以3 倍和4倍的加速的低采样TSEDL采集。影像评估由5 位阅片者完成。采用互换性分析和基于影像质量的分析来比较TSE 和TSEDL的影像,同时比较了采集时间和诊断可信度。影像质量评价指标为解剖结构(椎间盘、脊髓、脑脊液、神经根、小关节和神经孔)的锐度、伪影、噪声和整体影像质量。使用8 种退行性和非退行性病变(骨髓信号异常、Modic 变化、椎间盘退变、椎终板骨折、小关节病、许莫氏结节、黄韧带异常和椎孔狭窄)评价结果的个体等效指数来测试互换性,对每个椎体进行分析,并定义为临床判断的不一致小于5%。计算阅片者间一致性和阅片者内部的一致性(κ、Kendall τ、W 检验),并使用了Wilcoxon 和McNemar 检验。结果共有50 名参与者接受了评估[平均年龄(46±18)岁;男26 名]。TSEDL方法使总采 集 时 间 减 少 了70%(TSEDL为100 s,TSE 为328 s,P=0.001)。所有个体等效指数都小于4%。所有阅片者都认为TSEDL采集的影像噪声更好(P=0.001)。没有证据表明标准TSE 和TSEDL之间在主要异常发现的频率、整体影像质量或诊断信心方面存在差异。结论数据驱动DL 重建的TSE 方法可与标准采集TSE 互换,并可用于检测脊柱的各种异常情况。DL 重建的TSE 可提供良好的影像质量和诊断信心,并将检查时间减少了70%。因此,DL 技术可为超快速脊柱MRI奠定基础。

原文载于Radiology,2023,306(3):e212922.

刘小草译 张敏鸣校

双机器人无机架锥形束CT 在急性肘外伤中的应用(DOI:10.19300/j.2023.r0308)

Twin Robotic Gantry-Free Cone-Beam CT in Acute Elbow Trauma(DOI:10.1148/radiol.221200)

A.S.Kunz,J.Schmalzl,H.Huflage,K.S.Luetkens,T.S.Patzer, P.J.Kuhl,et al.

摘要肘关节创伤后的病人由于活动受限使得CT 成像具有挑战性。采用双机器人无机架锥形束CT(CBCT)成像系统要比具有机架的多层螺旋CT(MDCT)提供了更大的三维肘关节扫描定位自由度,但对其在急性肘部创伤临床工作中的应用价值鲜有研究。目的探讨无机架CBCT 与二维X 线成像在成人和儿童急性肘部创伤中的诊断效能及价值。资料与方法回顾性研究某三级甲等大学附属医院在2021 年1月—2022 年4 月期间招募的肘部创伤且在MDCT 中定位困难的病人,每例病人均在拍片后接受了无机架CBCT 的三维肘部成像检查。影像数据由3 位放射科医生独立分析是否存在骨折、关节受累情况和是否为多碎片骨折。诊断以手术结果作为参考标准进行单独计算。采用McNemar 检验比较X线片和CBCT 之间的差异。由每位阅片者主观估计诊断可信度,并用Wilcoxon 符号秩检验比较结果。结果研究共纳入23 名成人和儿童[平均年龄(49±23)岁;女7 名]的肘部检查,包括对69 根肱骨、桡骨和尺骨的总计36 处骨折的单独评估。分别确定了多碎片骨折28 处和关节面累及30 处。CBCT评估与X 线片评估骨折(3 位阅片者的评估范围分别是94%~100%和72%~81%;P≤0.06~0.008)、关节面受累(90%~97%和73%~87%;P≤0.25)和多碎片骨折(96%~96%和68%~75%;P≤0.03)结果相似或更具有高的敏感度。相比X 线平片,CBCT 数据使阅片者的诊断自信有了很大改善(均P≤0.001)。CBCT 的中位剂量-长度乘积为70.9 mGy·cm,容积CT 剂量指数为4.4 mGy。结论在急性肘关节损伤中,与二维X 线摄影相比,无机架锥形束CT 能够改善对骨折、关节受累和多碎片骨折的检测。

原文载于Radiology,2023,306(3):e221200.

杨思雨译 张敏鸣校

○神经放射学

扩散加权MR 波谱在体纵向监测脑缺血的微结构改变(DOI:10.19300/j.2023.r0309)

Longitudinal Monitoring of Microstructural Alterations in Cerebral Ischemia with in Vivo Diffusion -weighted MR Spectroscopy(DOI:10.1148/radiol.220430)

G.Genovese,B.Diaz-Fernandez,F.X.Lejeune,I.Ronen,M.Marjańska,L.Yahia-Cherif,et al.

摘要急性缺血性卒中后细胞损伤的时间进程目前尚不清楚,缺乏与炎症相关的特异性无创性微观结构改变的标志物,这不利于抗炎治疗的监测。目的利用在体单体素扩散加权MR 波谱技术观察各种代谢物的扩散速率,评价脑卒中后神经元和胶质微结构随时间变化的模式。资料与方法在这项前瞻性纵向研究中,卒中病人和健康志愿者接受了3.0 T MRI 检查,分别在卒中后2 周、1 个月和3 个月测量兴趣体积(VOI)内的总乙酰天冬氨酸(tNAA)、总肌酸(tCr)和总胆碱(tCho)的浓度,及其表观扩散系数(ADC)。测量部位包括病灶的VOI(VOIles)和对侧脑组织VOI(VOIcl)。健康志愿者只接受1 次MRI 检查,VOI 设定位置与卒中病人相同。使用线性混合效应模型检验组内和组间差异以及纵向变化。结果共纳入20 例卒中病人[平均年龄(61±13)岁;女12 例]和20 名健康志愿者[平均年龄(59±13)岁;女12 名]。卒中病人和健康志愿者的VOIcl中代谢物的浓度和ADC 均无差异。在卒中病人中,VOIles中tCr 的ADC 在卒中后1 个月时(+14.4%,P=0.004)及3 个月时(+19.0%,P<0.001)均高于VOIcl,然而VOIles中tCho 的ADC 仅在1 个月时高于VOIcl(+16.7%,P=0.001)。2 个VOI 中tNAA 的ADC 在任何时间点均无差异。VOIles比VOIcl中的tNAA 和tCr 浓度均低,且随着时间的推移保持稳定(分别约低50%和低30%;P<0.001)。结论缺血性脑卒中后1 个月时缺血病灶中的胆碱化合物和tCr 的高扩散率表明胶质形态改变,提示此时活动性炎症仍在持续。卒中后长达3 个月的高tCr 扩散率可能反映了脑缺血慢性期星形胶质细胞增生的存在。

原文载于Radiology,2023,306(3):e220430.

王超译 黄沛钰 张敏鸣校

应用机器学习超分辨率算法的便携式低场强MRI 进行脑形态学定量(DOI:10.19300/j.2023.r0310)

Quantitative Brain Morphometry of Portable Low-Field-Strength MRI Using Super-Resolution Machine Learning(DOI:10.1148/radiol.220522)

J.E.Iglesias,R.Schleicher,S.Laguna,B.Billot,P.Schaefer,B.McKaig,et al.

摘要便携式低场强(0.064 T)MRI 在神经影像领域具有重要潜力,但目前仍受限于较低的空间分辨率和信号噪声比。目的采用机器学习超级分辨率算法,将便携式脑部MRI采集的分辨率较低的T1、T2加权影像合成为高空间分辨率影像(1 mm,各向同性),使其可用于自动化形态学定量测量。资料与方法纳入高场强MRI 外部数据集(来自开源影像数据集,1 mm 各向同性扫描)和大脑中39 个兴趣区(ROI)脑区的分割作为训练集,用于训练超级分辨率卷积神经网络(CNN)。对有神经系统症状的受试者进行了24 对低场强度和高场强度临床MRI 扫描,作为内部测试集,进行二次分析。数据来源于马萨诸塞州总医院进行的一项前瞻性观察性研究(2020 年8 月—2021 年12 月)的一部分(受试者排除标准包括病人无法躺平,无法配合低场强MRI 扫描以及存在MRI 禁忌证)。将3 种有效的自动分割方法(FreeSurfer、FSLFIRST 以及SAMSEG)应用于3 组影像数据——高场强影像(1.5~3 T,作为参考标准)、低场强影像(0.064 T)以及通过CNN 由低场强数据生成的合成高场强影像,获取各个脑区的体积。计算不同影像数据所获得脑区体积的Pearson 相关系数,采用t 检验判断其相关性是否显著,并使用Steiger Z 检验对相关系数进行比较。结果最终纳入11 名受试者[平均年龄为(50±14)岁;男7 名,女4 名]的影像数据,这部分影像完全覆盖大脑、无运动伪影或较大卒中病灶肿块效应造成的影像变形。对于大多数的ROI,直接分割低场强影像与高场强影像的体积值无显著相关性(P>0.05)。而在通过CNN 生成的合成影像中,其与高场强影像脑区体积的相关性显著提高,所有脑区均P<0.05[例如,海马(r=0.85;P<0.001)、丘脑(r=0.84;P=0.001)以及全脑体积(r=0.92;P<0.001)]。此外,在视觉上,低场强MRI 影像与理想影像的模型偏差与病灶密切相关。结论该研究验证了机器学习超分辨算法增强便携式MRI 的原理的可行性,该算法生成影像的大脑形态学测量结果与真实高分辨影像高度相关。

原文载于Radiology,2023,306(3):e220522.

曾庆泽译 张敏鸣校

MRI 可见的年龄相关性脑部血管周围间隙扩张:人类连接组项目数据分析(DOI:10.19300/j.2023.r0311)

MRI-visible Dilated Perivascular Space in the Brain by Age: The Human Connectome Project (DOI: 10.1148/radiol.213254)

H.Kim,N.Shin,Y.Nam,E.Yun,U.Yoon,H.Lee,et al.

摘要血管周围间隙的扩张(dPVS)与衰老和各种疾病有关;而在年轻人群以及标准化分布的数据中,年龄对dPVS 负荷的影响尚未得到充分评估。目的评估包括儿童在内的健康人群的dPVS 负荷,从而获得年龄分段下的标准化数据。资料与方法该回顾性研究中对人类连接组项目数据集的三维T2加权脑部MR 影像进行dPVS 的视觉分级评估(在任一侧半球区域的单层图片中,按照0、1~10、11~20、21~40 和>40依次评为0、1、2、3、4 级dPVS);同时,对基底节(BGdPVS)和白质(WMdPVS)区域中的dPVS 进行自动化的体积测算。利用线性和非线性回归评估dPVS 体积与年龄的相关性。使用最大连续尺度C 指数确定年龄分组的最佳阈值。被试依据阈值分组。在每个年龄组下,应用线性回归分析年龄与dPVS 体积的关系。以每10 岁为1 个区间,统计dPVS 视觉等级的标准化数据。结果研究对1 789 名被试(年龄8~100 岁,平均35 岁;女1 006 名)进行了dPVS 的评估。在所有回归模型中,年龄都与dPVS 体积显著相关(R2:0.41~0.55;P<0.001)。年龄与dPVS 体积的关系在30 岁中期和55 岁时发生改变;30 岁中期之前,BGdPVS 和WMdPVS 的体积与年龄均呈负相关(β分别为-1.2 和-7.8);然后一直到55 岁(β 分别为3.3 和54.1)及55 岁以上(β 分别为3.9 和42.8;P<0.001),BGdPVS和WMdPVS 的体积与年龄呈正相关。BGdPVS 分级的第90百分位数为49 岁及以下为1 级,50~69 岁为2 级,70 岁及以上为3 级(总体为2 级);WMdPVS 分级49 岁及以下为3 级,50 岁及以上为4 级(总体为3 级)。结论脑部MR 影像显示的dPVS 体积在年龄跨度中呈双相模式,在30 岁中期之前体积较低,之后体积较高。3 级及以上的BGdPVS 评级,以及4级的WMdPVS 评级可能是病理性改变。

原文载于Radiology,2023,306(3):e213254.

王淑玥译 张敏鸣校

○儿科学成像

儿童感染COVID-19 后肺功能障碍(DOI:10.19300/j.2023.r0312)

Pulmonary Dysfunction after Pediatric COVID -19 (DOI:10.1148/radiol.221250)

R.Heiss,L.Tan,S.Schmidt,A.P.Regensburger,F.Ewert,D.Mammadova,et al.

摘要“长新冠”在儿童和青少年中的发生率低于成人。低场强MRI 形态学和自由呼吸相位分辨肺功能成像(PREFUL)可帮助识别新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染后的持续性肺部表现。目的与健康对照相比,研究感染COVID-19后的儿童和青少年在低场强MRI 检查中肺实质的形态学和功能变化。资料与方法2021 年8—12 月期间,在一个学术医疗中心的儿童和青少年中进行了一项单中心的低场强MRI 的横断面临床试验。主要结局是MRI 形态学改变的频率;次要结局是基于MRI 的功能性质子通气和灌注参数。将临床症状、逆转录聚合酶链反应阳性持续时间、血清学参数与影像学结果进行比较。采用两两比较的非参数检验,分组比较的校正检验,评估健康对照组、康复参与者和“长新冠”病人组之间的差异。结果研究纳入54 例COVID-19 后病人[平均年龄(11±3)岁;男孩30 例(56%)]和9 名健康对照[平均年龄(10±3)岁;男孩7 名(78%)];在COVID-19 组中,29 例(54%)已从感染中康复,25 例(46%)在入组当天被归类为“长新冠”。1 例康复病人中发现了形态学异常。健康对照组(81%±6.1%)的通气和灌注的肺实质[通气-灌注(V/Q)匹配度]高于康复组(62%±19%;P=0.006)和“长新冠”组(60%±20%;P=0.003)。与未感染的健康对照组(81%±6.1%)相比,感染COVID-19 病人的V/Q 匹配均较低,即感染至参与研究时间<180 d 的病人的V/Q 匹配度为63%±20%(P=0.03),180~360 d 的V/Q 匹配度为63%±18%(P=0.03),>360 d 的V/Q 匹配度为41%±12%(P<0.001)。结论低场强MRI 能显示康复后COVID-19 儿童和青少年,以及“长新冠”病人的持续肺功能障碍。

原文载于Radiology,2023,306(3):e221250.

李凯程译 张敏鸣校

○胸部成像

根据RSNA 共识指南的COVID-19 胸部CT 典型表现在增长的疫苗接种人群中的真阳性率(DOI:10.19300/j.2023.r0313)

Rate of True-Positive Findings of COVID-19 Typical Appearance at Chest CT per RSNA Consensus Guidelines in an Increasingly Vaccinated Population (DOI:10.1148/radiol.220680)

N.J.Polyakov,A.Som,N.D.Mercaldo,J.D.Capua,B.P.Little,E.J.Flores.

摘要北美放射学会(RSNA)关于新型冠状病毒感染(COVID-19)相关的胸部CT 表现的共识指南已被广泛应用。目前尚未有研究评估接种过疫苗的COVID-19 肺炎病人中胸部CT 表现的真阳性率。目的依据RSNA 指南,对全程接种疫苗和未接种疫苗的COVID-19 感染者[经聚合酶链反应(PCR)确认]进行比较,评估胸部CT 表现中COVID-19 典型表现的真阳性率。资料与方法回顾性纳入2021 年1 月—2022 年1 月在四级学术型医学中心具有典型COVID-19 胸部CT 表现的病人,并且CT 检查7 d 内PCR 检测结果为1次阳性,或连续2 次检测阴性。真阳性定义为胸部CT 中具有COVID-19 典型影像表现(使用决策支持报告工具进行识别),并且7 d 内经PCR 确诊的COVID-19 感染。构建Logistic 回归模型以量化PCR 检测结果与疫苗接种状态之间、疫苗接种状态与COVID-19 病毒变异株之间,以及疫苗接种状态与接种月数之间的关联。结果共纳入652 例病人[中位年龄59(48,72)岁],其中男371 例(占比57%)。所有病人胸部CT 均具有COVID-19 典型影像表现,其中未接种疫苗483 例(74%),全程接种疫苗169 例(26%)。483 例未接种疫苗病人中有352 例阳性(73%,95%CI:69%~77%);而接种疫苗的169 例中有70 例阳性(41%;95%CI:34%~49%),其总体真阳性率较低[比值比(OR):3.8;95%CI:2.6~5.5;P<0.001]。与全程接种疫苗病人相比,未接种疫苗的病人在阿尔法变异株(OR:16;95%CI:6~42;P<0.001)和德尔塔变异株(OR:8;95%CI:4~16;P<0.001)的感染高峰期更容易在CT 影像上表现出真阳性,但在奥密克戎变异株的感染高峰期,2 组人群的真阳性率的差异没有统计学意义(OR:1.7;95%CI:0.3~11;P=0.56)。结论与未接种疫苗人群相比,全程接种疫苗的确诊COVID-19 突破性感染病人的胸部CT 中,COVID-19 典型影像表现的真阳性率较低。

原文载于Radiology,2023,306(3):e220680.

田诗姣译 张敏鸣校

SARS-CoV-2 病毒变异株感染与影像学的肺炎及临床结局的关系(DOI:10.19300/j.2023.r0314)

SARS-CoV-2 Variants Infection in Relationship to Imaging-based Pneumonia and Clinical Outcomes(DOI: 10.1148/radiol.221795)

J.E.Lee,M.Hwang,Y-H.Kim,M.J.Chung,B.H.Sim,W.G.Jeong,et al.

摘要较少有研究评估新型冠状病毒(SARS-CoV-2)变异株和疫苗接种状态对新型冠状病毒感染(COVID-19)临床与影像学特征的影响。目的评估和比较疫苗接种状态及不同变异株流行对SARS-CoV-2 感染的临床与影像学特征的影响。资料与方法回顾性纳入2021 年8 月—2022 年3 月期间在3 个医学中心(2 个学术型医疗中心和1 个社区医院)确诊,并且在全国范围COVID-19 开放数据库注册的连续性COVID-19 的成年住院病人。所有病人均有胸片或CT影像。根据研究期间主要流行的变异株类型,将病人分为2组。采用Pearson 卡方检验、Fisher 确切概率检验或独立t 检验分析临床特征与影像学特征的差异。采用多因素逻辑回归分析评估不同变异株流行和疫苗接种状态对肺炎影像学特征和临床严重程度的影响。结果2 180 例病人[平均年龄(57±21)岁;女1 171 例]中,1 022 例病人(47%)在德尔塔变异株流行期间接受治疗,1 158 例病人(53%)在奥密克戎变异株流行期间接受治疗。与德尔塔变异株相比,奥密克戎变异株流行期间的病人与较低的肺炎严重程度CT 评分 [比值比(OR),0.71(95%CI:0.51~0.99;P=0.04)]和较低的基于ICU 入院或住院死亡[OR,0.43(95%CI:0.24~0.77;P=0.004)]的临床严重程度相关。与未接种疫苗相比,接种疫苗病人与较低的肺炎严重程度CT 评分 [OR,0.05(95%CI:0.03~0.13;P<0.001)]和较低的基于ICU 入院或住院死亡[OR,0.15(95%CI:0.07~0.31;P<0.001)]的临床严重程度相关。结论相对于德尔塔变异株流行,SARS-CoV-2 奥密克戎变异株流行、疫苗接种人群均与更好的临床结局和更低的严重肺炎风险相关。

原文载于Radiology,2023,306(3):e221795.

林斌译 张敏鸣校

基于胸片深度学习评估肺活量预测特发性肺纤维化的生存预后(DOI:10.19300/j.2023.r0315)

Deep Learning for Estimating Lung Capacity on Chest Radiographs Predicts Survival in Idiopathic Pulmonary Fibrosis(DOI:10.1148/radiol.220292)

H.Kim,K.N.Jin,S.J.Yoo,C.H.Lee,S.M.Lee,H.Hong,et al.

摘要早期基于平面测量技术或人工测量方法在胸片评估总肺活量(TLC)的研究是一种耗时费力的方法,而基于深度学习的系统将是一种在放射学工作流程中进行全自动测量和部署的解决方案。目的开发一种基于深度学习的多维模型,能够从胸片和人口统计学变量中估计TLC,并使用多中心回顾性数据集验证其技术性能和临床效能。资料与方法首先使用2015 年1 月—2017 年6 月期间进行的5 万次连续胸部CT 扫描,用CT 平均强度投影来估计三维肺容积,预训练基于CT 的TLC 深度学习模型。然后选择3 523 例同一天进行了肺功能检查和后前位胸片检查的病人,运用这3 523例的后前位胸片和体积描记TLC 测量对预先训练的模型进行微调。使用来自2 个三级保健中心和1 个社区医院的多中心回顾性数据集对模型进行测试,包括测试(a)外部测试集1(207 例)和外部测试集2(216 例)的技术性能以及(b)特发性肺纤维化病人(217 例)的临床效能。使用各种协议指标评估技术性能;使用多变量Cox 回归评估总生存期的预后价值,评估临床效能。结果在外部测试集1 [中位年龄70(61,76)岁;男161 例]中,观察到的TLC 和估计的TLC 之间的平均绝对差和受试者内的标准差分别为0.69 L 和0.73 L;在外部测试集2[中位年龄63(51,70)岁;男113 例]中,观察到的TLC 和估计的TLC 之间的平均绝对差和受试者内的标准差分别为0.52 L 和0.53 L。特发性肺纤维化病人[中位年龄67(61,73)岁;男145 例]中,较高的估计TLC 百分比与较低的死亡风险相关(调整后的危险比,0.97%;95%CI:0.95~0.98;P<0.001)。结论该模型基于深度学习方法可以全自动地在胸片上估计总肺活量,并且可以预测特发性肺纤维化的生存预后。

原文载于Radiology,2023,306(3):e220292.

邵晓彤译 张敏鸣校

○乳腺成像

分子亚型参考标准的差异影响基于人工智能的动态增强MRI 乳腺癌分型(DOI:10.19300/j.2023.r0401)

Differences in Molecular Subtype Reference Standards Impact AI-based Breast Cancer Classification with Dynamic Contrast-enhanced MRI(DOI:10.1148/radiol.220984)

Y.Ji,H.M.Whitney,H.Li,P.F.Liu,M.L.Giger,X.N.Zhang.

摘要根据免疫组化(IHC)染色或包括Ki-67 在内的St Gallen 标准,乳腺癌可被分为不同的Luminal 分子亚型。目的描述分子亚型,研究IHC 和St Gallen 分子亚型参考标准不一致对运用动态增强(DCE)MRI 提取的影像组学特征对Luminal A 和Luminal B 型肿瘤进行人工智能分类的影响。资料与方法该回顾性研究从2015 年2 月—2017 年10 月期间的乳腺肿瘤DCE-MRI 中提取28 个影像组学特征,分为以下几组:(1)根据2 种参考标准肿瘤归类为Luminal A 型(“一致”),(2)根据IHC 归类为Luminal A 型,根据St Gallen 归类为Luminal B 型(“不一致”),(3)根据2 种参考标准肿瘤均归类为Luminal B 型(“一致”)。采用影像组学特征对Luminal A或Luminal B 型肿瘤进行分型:IHC 分子分型、St Gallen 分子分型、一致性型。Kruskal-Wallis 检验之后采用Mann-Whitney U 检验,以确定一致和不一致肿瘤之间的影像组学特征的成对差异。采用逐步特征选择和线性判别分析对每组肿瘤进行五折交叉验证,并采用受试者操作特征曲线下面积(AUC)来评估效能。结果对872 例女性(年龄19~75 岁,平均48 岁)的877 个乳腺癌肿瘤进行分析。共6 个特征(球度、不规则性、表面积与体积比、径向梯度直方图的方差、平均值总和、最增强体素的体积)在一致和不一致肿瘤之间存在差异(P≤0.001)。AUC[中位数,0.74(95%CI:0.68~0.80)]高于使用任何一种参考标准的肿瘤分型[IHC,0.66(0.60~0.71),P=0.003;St Gallen,0.62(0.58~0.67),P=0.001]。结论参考标准的差异会阻碍动态增强MRI 对Luminal 分子亚型的人工智能分类效能。

原文载于Radiology,2023,307(1):e220984.

陈薪伊译 林斌 张敏鸣校

导管原位癌初次诊断后的影像监测(DOI:10.19300/j.2023.r0402)

Surveillance Imaging after Primary Diagnosis of Ductal Carcinoma in Situ(DOI:10.1148/radiol.221210)

D.Byng, S.M.Thomas, C.N.Rushing, T.Lynch, A.McCarthy, A.B.Francescatti,et al.

摘要指南建议在诊断导管原位癌(DCIS)后进行年度监测成像。目前的队列研究中,尚未见描述指南的依从性。目的明确在接受DCIS 治疗的女性中监测成像的采取情况和决定因素。资料与方法回顾性选取2008—2014 年期间于美国1 330 家机构中接受原发DCIS 保乳手术的分层随机样本。从诊断之日起记录影像学检查,直到首次出现远处复发、死亡、失访或研究结束(2018 年11 月)。从诊断后6 个月开始,治疗后的影像学分为10 个周期,每个周期时长为12 个月。主要结局指标是每周期在无明显临床症状的情况下接受监测成像(钼靶、MRI 或超声);次要结局指标是诊断同侧浸润性乳腺癌。采用多因素重复测量逻辑回归和广义估计方程对影像接受情况进行建模。在诊断后的6~18 个月内,使用逆概率加权Kaplan-Meier 估计器比较了接受和未接受监测成像的病人同侧浸润性乳腺癌的诊断率。结果共评估12 559 名女性[中位年龄60(52,69 岁)。第1 期监测成像的采取率为75%,采取率随时间的推移而下降(P<0.001)。在治疗后的前5 年,52%的女性采取了持续的年度监测。黑人女性[调整比值比(OR),0.80;95%CI:0.74 ~0.88;P<0.001]和 西 班 牙 裔 女 性(OR,0.82;95%CI:0.72~0.94;P=0.004)的监测率低于白人女性。第1 期接受监测的女性在6 年内浸润性癌的检出率(1.6%;95%CI:1.3~1.9)高于未接收监测者(1.1%;95%CI:0.7~1.4;差异:0.5%;95%CI:0.1~1.0;P=0.03)。结论一半的女性在治疗后的前5 年没有始终坚持影像学监测指南,坚持率存在种族差异。

原文载于Radiology,2023,307(1):e221210.

靳云云译 田诗姣 张敏鸣校

○计算机应用

人工智能对床旁胸片临床判读的应用价值(DOI:10.19300/j.2023.r0403)

Artificial Intelligence for Clinical Interpretation of Bedside Chest Radiographs(DOI:10.1148/radiol.220510)

F.Khader,T.Han,G.Müller-Franzes,L.Huck,P.Schad,S.Keil,et al.

摘要对在重症监护室(ICU)卧床病人进行仰卧位胸部X 线摄片是世界上最常见的成像方式之一。目的基于床旁胸部X 线片的结构化半定量放射学报告,进行神经网络诊断模型训练,并评估该模型的诊断效能。资料与方法本项单中心研究回顾性纳入2009 年1 月—2020 年12 月在医院ICU中接受过床旁胸部摄片且具有结构化报告的病人(包括儿童和成人)。由98 名放射科医生根据疾病严重程度对胸部平片进行半定量评估。将上述评估数据用于神经网络模型的训练,临床判读结果包括心脏肥大、肺充血、胸腔积液、肺部混浊和肺不张。由6 名放射科医生组成专家小组,对内部测试集(来自100 例病人的100 张胸部平片)进行评估,将该评估结果作为标准判读。另外,非放射科医生分别在有和无神经网络辅助的情况下进行影像评估。采用加权Cohen’s kappa(κ)系数衡量评判者和标准判读结果之间的一致性。结果研究纳入了450 016 例病人[平均年龄(66±16)岁;男性占61%]的193 566 张X 线片,并将其分为训练组(n=122 294;64%)、验证组(n=31 243;16%)和测试组(n=40 029;20%)。与专家组的标准判读结果相比,基于神经网络模型的结果与标准判读结果具有最高的一致性(κ=0.86),高于任一专家单独的评估结果与标准判读结果间的一致性(κ=0.81~0.84)。当非放射科医生使用神经网络模型进行辅助判断时,报告准确性得到显著提高(辅助和非辅助诊断下κ 值分别为0.87 和0.79,P<0.001)。结论基于结构化半定量床旁胸部X 摄片报告训练的神经网络模型,具有辅助非放射科医生临床判读的应用价值,提高其判读结果与专业放射科医生的一致性。

原文载于Radiology,2023,307(1):e220510.

王淑玥译 曾庆泽 张敏鸣校

○循证实践

O-RADS MRI:对诊断效能和各类别恶性肿瘤发生率的系统回顾和Meta 分析(DOI:10.19300/j.2023.r0404)

O-RADS MRI:A Systematic Review and Meta-Analysis of Diagnostic Performance and Category-wise Malignancy Rates(DOI:10.1148/radiol.220795)

S.Rizzo, A.Cozzi, M.Dolciami, F.D.Grande, A.L.Scarano, A.Papadia,et al.

摘要超声不明确的附件病变仍然是一个重要的妇科手术指征。通过使用基于ADNEX MR 评分系统的卵巢-附件影像报告和数据系统(O-RADS)MRI 词典,MRI 可以用于解决问题。目的对使用ADNEX 或O-RADS MRI 分层系统来描述超声不明确的附件病变和各类恶性肿瘤发生率的盆腔MRI 的诊断效能进行系统回顾和荟萃分析。资料与方法对2013 年5 月—2022 年9 月进行系统的文献检索(ADNEX MR 评分发布)。研究报告包含使用ADNEX 或O-RADS MRI系统来解释超声不明确的附件病变的盆腔MRI,并以病理检查和/或随访作为参考标准。采用双变量随机效应模型对诊断效能进行汇总估计,而O-RADS MRI 2、3、4 和5 病变的分类汇总恶性发生率则采用随机效应模型获得。通过Meta 回归研究协变量对异质性和诊断效能的影响。结果来自12 项研究(女3 731 例,4 520 例附件病变)中的13 个研究部分符合纳入标准。对4 012 个病变的诊断效能荟萃分析发现,92%的总敏感度(95%CI:88%~95%),总特异度为91%(95%CI:89%~93%)。对3 641 个病变的恶性率的Meta 分析显示,ORADS MRI 2 病变的总恶性率为0.1%(95%CI:0~1%),ORADS MRI 3 病变中为6%(95%CI:3%~9%),O-RADS MRI 4病变中为60%(95%CI:52%~67%),O-RADS MRI 5 病变中为96%(95%CI:92%~99%)。结论用O-RADS 解释的盆腔MRI对超声不明确的附件病变具有很高的诊断效能。O-RADS MRI 4 和O-RADS MRI 5 类恶性肿瘤发生率的汇总估计值高于预测值。

原文载于Radiology,2023,307(1):e220795.

陈薪伊译 林斌 张敏鸣校

LI-RADS 分类中的CT 和MRI 算法评估肝细胞癌的百分比:系统综述和Meta 分析(DOI:10.19300/j.2023.r0405)

Percentages of Hepatocellular Carcinoma in LI -RADS Categories with CT and MRI: A Systematic Review and Meta-Analysis(DOI:10.1148/radiol.220646)

S.Lee,Y.Y.Kim,J.Shin,W.J.Son,Y.H.Roh,J.Y.Choi,et al.

摘要肝脏成像报告和数据系统(LI-RADS)中的CT 和MRI 算法同样适用于CT、使用细胞外对比剂的MRI(ECAMRI)和使用钆对比剂的MRI(Gx-MRI)的检查。目的通过CT 和MRI 评估每个LI-RADS 类别中肝细胞癌(HCC)和总体恶性肿瘤的合并百分比。资料与方法使用2014、2017 或2018 版本的MEDLINE 和EMBASE 数据库,检索从2014 年1 月—2021 年4 月报道了LI-RADS 分类中观测百分比的研究文章。记录了研究设计、人群特征、成像方式、参考标准以及每个类别中HCC 和非HCC 恶性肿瘤的数量。利用随机效应模型评估每个类别的HCC 和总体恶性肿瘤的合并百分比。结果49 项研究共收集9 620 例病人,计11 562 项观察结果,其中包括7 921 例HCC、1 132 例非HCC 恶性肿瘤和2 509 例良性肿瘤。在LR-1 类别中,未发现任何HCC 或非HCC 恶性肿瘤的报道。在LR-2 类别中,CT、ECA-MRI 和Gx-MRI 的HCC 合并百分比分别为10%、6%和1%(P=0.16);LR-3 为48%、31%和38%(P=0.42);LR-4 为76%、64%和77%(P=0.62);LR-5 为96%、95%和96%(P=0.76);LR-5V 和LR-TIV(静脉内肿瘤)分别为88%、76%和78%(P=0.42);LR-M 为20%、30%和35%(P=0.32)。无论其形态如何,大多数的LR-M(93%~100%)和LR-5V 或LR-TIV(99%~100%)观察结果为恶性。结论在所有肝脏成像报告和数据系统类别中,CT、使用细胞外对比剂的MRI 和使用钆对比剂的MRI 之间的HCC 和总体恶性肿瘤的百分比没有差异。

原文载于Radiology,2023,307(1):e220646.

杨思雨译 马琳琳 张敏鸣校

○胃肠道成像

基于CT 影像组学预测肝细胞癌的粗梁-团块亚型和免疫状态(DOI:10.19300/j.2023.r0406)

CT Radiomics to Predict Macrotrabecular-Massive Subtype and Immune Status in Hepatocellular Carcinoma (DOI:10.1148/radiol.221291)

Z.C.Feng,H.L.Li,Q.Y.Liu,J.H.Duan,W.M.Zhou,X.P.Yu,et al.

摘要肝细胞癌的粗梁-团块(MTM)亚型是一种与血管生成和免疫抑制肿瘤微环境相关的侵袭性变异型,使用影像组学方法有望对这一亚型进行无创诊断。目的构建CT 影像组学模型以预测MTM 亚型,并探讨其潜在的免疫浸润模式。资料与方法本研究纳入2015 年1 月—2021 年12 月期间3个学术医疗中心的5 个回顾性数据集和1 个前瞻性数据集。对365 例经手术切除的成人肝细胞癌病人的术前肝脏增强CT 影像进行了评估。训练集和内部测试集由中南大学湘雅第三医院提供,而外部测试集由岳阳市中心医院和湖南省肿瘤医院提供。在训练集中提取影像组学特征并利用机器学习开发影像组学模型,并在2 个测试集中验证其效能。结果队列包括58 例接受经动脉化学栓塞和抗血管生成治疗的晚期成人肝细胞肝癌病人,用于评估影像组学模型对无进展生存期(PFS)的预测价值。利用癌症基因组图谱(TCGA)对41 例病人肿瘤进行大规模RNA 测序,并使用7 例前瞻性纳入被试的单细胞RNA 测序,研究影像组学相关的免疫浸润模式。计算影像组学模型的受试者操作特征曲线下面积,并进行Cox 风险比例回归以确定PFS 的预测因素。结果365 例病人[平均年龄(55±10)岁;男319 例]用于影像组学建模,其中122 例(33%)被证实为MTM 亚型。影像组学模型包含11 个影像组学特征,在预测MTM 亚型效能方面表现良好,在训练集、内部测试集和外部测试集的AUC 分别为0.84、0.80 和0.74。结果队列中相对中位数较低的影像组学模型评分与PFS 独立相关(风险比,0.4;95%CI:0.2~0.8;P=0.01)。影像组学模型与参与B 细胞浸润和免疫球蛋白合成的体液免疫失调相关。结论使用CT 影像组学模型可以准确预测肝细胞癌病人的MTM 亚型,并且与体液免疫缺陷有关。

原文载于Radiology,2023,307(1):e221291.

王超译 林双翔 张敏鸣校

○泌尿生殖系统成像

区域组织病理学与前列腺MRI 阳性:PROMIS 试验的二次分析(DOI:10.19300/j.2023.r0407)

Regional Histopathology and Prostate MRI Positivity: A Secondary Analysis of the PROMIS Trial (DOI:10.1148/radiol.220762)

V.Stavrinides, J.M.Norris, S.Karapanagiotis, F.Giganti, A.Grey,N.Trahearn,et al.

摘要在前列腺特异性抗原(PSA)水平升高且既往未进行活检的男性中,区域组织病理学的改变对前列腺MRI 扫描的影响尚未被准确量化。目的评估Gleason 分级、肿瘤核心最大长度(MCCL)、炎症、前列腺上皮内瘤变(PIN)或Barzell 区内非典型小腺泡增生对MRI 可见概率的影响。资料与方法在前列腺MRI 研究(PROMIS;2012 年5 月—2015年11 月)的二次分析中,对接受多参数MRI 检查并进行联合活检,包括5 mm 经会阴标测(TPM)的参与者进行了评估。TPM 病理结果报告整个前列腺水平和每个前列腺的20 个Barzell 区。对病理结果不知情的专家组回顾MR 影像,并判断哪些Barzell 区域为Likert 评分为3~5 的病变。Gleason 分级、MCCL 与区域MRI 结果(可见与不可见)的关系使用具有随机截距的广义线性混合效应模型对个体参与者进行评估。在TPM 结果为阴性的男性中,对炎症、PIN 和非典型小腺泡增生也进行了类似的评估。结果总体而言,161 名男性[中位年龄62 岁,四分位距(IQR),11 岁]接受了评估,3 179 个Barzell 区被赋予MRI 状态。与良性区域相比,当1 个区域包含癌灶且Gleason 评分为3+4[比值比(OR),3.1;95%CI:1.9~4.9;P<0.001]或Gleason 评分大于或等于4+3 时(OR,8.7;95%CI:4.5~17.0;P<0.001),MRI 可见概率更高。MCCL 同样决定了可见性(OR,每毫米增加1.24;95%CI:1.15~1.33;P<0.001),但前列腺体积加倍概率就降低(OR,0.7;95%CI:0.5~0.9)。在TPM 阴性的男性中,PIN 的存在增加了区域可见性的概率(OR,3.7;95%CI:1.5~9.1;P=0.004)。结论癌症负荷与前列腺MRI 可见性呈递增关系。前列腺上皮内瘤变导致MRI 假阳性。

原文载于Radiology,2023,307(1):e220762.

林斌译 陈薪伊 张敏鸣校

○骨肌系统成像

X 线皮质厚度指数预测Gaucher 病的脆性骨折(DOI:10.19300/j.2023.r0408)

Radiographic Cortical Thickness Index Predicts Fragility Fracture in Gaucher Disease(DOI:10.1148/radiol.212779)

S.D’Amore, H.Sano, D.D.G.Chappell, D.Chiarugi, O.Baker, K.Page,et al.

摘要Gaucher 病(GD)病人易发生脆性骨折。这些病人骨受累的常规影像评估包括X 线平片和重复双能X 线吸收测定(DXA)。然而,骨坏死和骨折可能会影响DXA 的准确性。目的通过评价DXA 和X 线股骨皮质厚度测量作为长期随访(长达30 年)的GD 病人脆性骨折预测指标的价值。资料与方法使用3 个整合的英国注册中心(Gaucherite 研究,2015—2017 年注册;临床骨注册研究,2003—2006 年注册;死亡率注册研究,1993—2019 年注册)的数据,对16 岁及以上有详细病史、至少1 张骨骼图像(DXA 和/或X 线片)和至少随访2 年的GD 病人进行了回顾性分析。由2 名独立观察者测量皮质厚度指数(CTI)和髓腔-股骨距比率(CCR),并计算观察者间和观察者内的一致性。使用受试者操作特征(ROC)曲线计算DXA、CTI、CCR 方法的骨折预测价值,以及截断值。使用单变量和多变量分析评估统计学差异。结果回顾性分析了247 例病人的骨影像图[男123 例,女124 例;基线中位年龄为39(27,50)岁。中位随访期为11(7,19)年,随访期2~30 年。35 例病人在首次骨成像前或首次骨成像时有骨折,23 例病人在首次骨成像后有骨折,189 例病人未骨折。CTI、CCR 测量的观察者间和观察者内的可重复性很高(范围0.96~0.98)。在没有基线骨折的212 例病人中,CTI(截断值≤0.50)预测未来骨折的敏感度和特异度[ROC 曲线下面积(AUC),0.96;95%CI:0.84~0.99;敏感度:92%;特异度:96%]高于全髋关节(AUC,0.78;95%CI:0.51~0.91;敏感度:64%;特异度:93%),股骨颈(AUC,0.73;95%CI:0.50~0.86;敏感度:64%;特异度:73%),腰椎(AUC,0.69;95%CI:0.49~0.82;敏感度:57%;特异度:63%)和前臂(AUC,0.78;95%CI:0.59~0.89;敏感度:70%;特异度:70%)的DXA 检查T 评分。结论X 线皮质厚度指数≤0.50 是GD 骨折风险的可靠独立预测指标。

原文载于Radiology,2023,307(1):e212779.

邵晓彤译 罗骁 张敏鸣校

○神经放射学

χ-分离成像诊断多发性硬化与视神经脊髓炎谱系病(DOI:10.19300/j.2023.r0409)

χ-Separation Imaging for Diagnosis of Multiple Sclerosis versus Neuromyelitis Optica Spectrum Disorder (DOI:10.1148/radiol.220941)

W.Kim,H.Shin,H.Lee,D.Park,J.Kang,Y.Nam,et al.

摘要使用χ 分离成像可以提供与多发性硬化(MS)病变异常变化密切相关的铁和髓鞘检测的一种补充手段。目的评估MS 和视神经脊髓炎谱系病(NMOSD)脑病变在χ-分离成像上的表现,并与既往报道的诊断标准进行比较,探讨其对这2 种疾病的鉴别诊断价值。资料与方法前瞻性纳入2017 年10 月—2020 年10 月期间接受χ 分离成像的MS 或NMOSD 病人。使用局部频移和计算R2′(R2′=R2*-R2)分别估计阳性(χpos)和阴性(χneg)磁化率。使用机器学习方法进行R2映射。对于每个病变,评估并比较是否存在中心静脉征(CVS)和顺磁边缘征(PRS)以及χneg和χpos图上的信号特征。计算每个被试者的CVS、PRS 和低反磁性的病变比例。采用受试者操作特征(ROC)曲线分析评估诊断效能。结果共有32 例MS 病人[平均年龄(34±10)岁;女25 例,男7 例]和15例NMOSD 病人[平均年龄(52±17)岁;女14 例,男1 例]纳入评估,共有611 个MS 和225 个NMOSD 脑病变。在χneg图上,80.2%(490/611)的MS 病变被归类为低反磁性病变,而13.8%(31/225)的NMOSD 病变被归类为低反磁性病变(P<0.001)。2 种疾病在χpos图上病变表现没有差异。在每位被试者的分析中,MS 病人表现出更高比例的低反磁性病变[中位数83%(72%,93%)高于NMOSD 组[6%(0,14%);P<0.001]。低反磁性病变的比例达到了良好的诊断效能(ROC 曲线下面积,0.96;95%CI:0.91~1.00)。结论在χ 分离成像上,MS 病变倾向于呈低反磁性,这可作为区分MS 与视神经脊髓炎谱系病的重要标记。

原文载于Radiology,2023,307(1):e220941.

王超译 靳云云 张敏鸣校

基于扩散加权MRI 的深度学习预测卒中低灌注病灶和靶区不匹配(DOI:10.19300/j.2023.r0410)

Predicting Hypoperfusion Lesion and Target Mismatch in Stroke from Diffusion-weighted MRI Using Deep Learning(DOI:10.1148/radiol.220882)

Y.Yu,S.Christensen,J.Ouyang,F.Scalzo,D.S.Liebeskind,M.G.Lansberg,et al.

摘要灌注成像对于识别卒中的组织靶区不匹配很重要,但灌注成像需要注射对比剂以及后处理软件分析。目的采用深度学习模型预测卒中低灌注病变,以灌注MRI 为参考标准,仅基于扩散加权成像(DWI)和临床信息来识别存在靶区不匹配的病人。资料与方法急性缺血性卒中病人的基线灌注MRI 和DWI 影像来自2008—2019 年的多中心数据(急性卒中影像学分支,扩散及灌注成像以研究卒中演变2,加州大学洛杉矶分校卒中注册研究)。灌注MRI 采用灌注和扩散软件快速处理,自动分割低灌注病变(达峰时间Tmax≥6 s)和缺血核心[表观扩散系数(ADC),≤620×10-6mm2/s]。采用基线DWI、ADC、美国国立卫生研究院卒中量表评分和卒中症状偏侧性为输入,以低灌注和缺血核心分割为基础训练3D UNet 深度学习模型。使用Dice 评分系数(DSC)来评估模型的效能。采用McNemar 检验,将基于该模型的靶区不匹配分类与DAWN 试验定义的临床-DWI 不匹配方法进行了比较。结果总的来说,413 例病人[平均年龄(67±15)岁;男207 例]被纳入模型开发和初步分析,研究采用5 折交叉验证(分别选取训练、验证和测试集每折各247、83 和83 例病人)。该模型预测的低灌注病变中位DSC 为0.61(0.45,0.71)。该模型识别靶区不匹配病人的敏感度为90%(283/254;95%CI:86%~93%),特异度为77%(130/100 例;95%CI:69%~83%),而识别临床-DWI 不匹配病人的敏感度为50%(281/140;95%CI:44%~56%),特异度为89%(130/116;95%CI:83%~94%)(均P<0.001)。结论3D U-Net 深度学习模型基于DWI 和临床信息预测低灌注病变,并且该方法相较于临床-DWI 不匹配方法,识别出靶区不匹配病人的敏感性要更高。

原文载于Radiology,2023,307(1):e220882.

李凯程译 王超 张敏鸣校

○儿科学成像

10 407 名儿童和青少年的对比增强CT 检查后急性肾损伤风险的队列研究(DOI:10.19300/j.2023.r0411)

Risk of Acute Kidney Injury Following Contrast-enhanced CT in a Cohort of 10407 Children and Adolescents (DOI:10.1148/radiol.210816)

J.C.Toro,B.Viteri,L.Ballester,H.A.G.Perdomo,A.White,M.Pradhan,et al.

摘要以往研究探讨的多是对比剂诱导的成人急性肾损伤(AKI),而对儿童和青少年人群的相关研究甚少。目的计算静脉注射碘对比剂后行CT 检查的儿童和青少年AKI 的发生率并评估其发生风险。资料与方法该回顾性研究是对一家儿童医院2008 年1 月—2018 年1 月的病例进行分析,纳入对象为0~17 岁的病人,并且在使用或不使用对比剂的CT 检查前后48 h 内测量了血清肌酐水平。根据AKI 网络指南计算AKI 的发生率。对病例与对照组病人进行倾向性评分匹配(基于年龄、性别、种族、基础肾小球滤过率、扫描次数等得出)进行亚组分析。根据估计的肾小球滤过率(eGFR)进行分层,并探讨分层前后的差异。使用对数二项式广义估计方程建立调整后的风险模型,以估计相对风险(RR)。结果在全部54 000 次CT 扫描中,10 407 例患儿 [中位年龄8.5(3,14)岁;男孩5 869 例,女孩4 538 例]的19 377 次扫描被纳入分析。整体样本AKI 发生率为1.5%;在对比剂增强CT检查组中AKI 的发生率为1.4%(8 844 次扫描中的123 次),未使用对比增强CT 检查组中AKI 的发生率为1.6%(10 533次扫描中的171 次)(P=0.18)。在对比增强CT 检查组中,eGFR 不低于和低于60 mL/(min·1.73 m2)的AKI 发生率分别为1.3%和8.5%(P<0.001),均高于非对比剂组(eGFR 不低于和低于60 mL/(min·1.73 m2)的AKI 发生率分别为0.1%和2.7%;P<0.001)。年龄(增加)被发现是AKI 的保护因素,RR为0.96(95%CI:0.94~0.99;P=0.01),在亚组分析中对比剂的使用增加了AKI 的风险,RR 为2.19(95%CI:1.11~4.35;P=0.02)。结论儿童和青少年行对比剂增强CT 检查后AKI 的总体发生率非常低,而且在不同的组间及分析中对比剂暴露并没有持续增加AKI 的风险。

原文载于Radiology,2023,307(3):e210816.

田诗姣译 王超 张敏鸣校

○胸部成像

COVID-19 后肺部异常的检测:光子计数CT 与同日能量整合探测器CT 的比较(DOI:10.19300/j.2023.r0412)

Detection of Post-COVID-19 Lung Abnormalities:Photon-counting CT versus Same-Day Energy-integrating Detector CT(DOI:10.1148/radiol.222087)

F.Prayer, P.Kienast, A.Strassl, P.T.Moser, D.Bernitzky, C.Milacek,et al.

摘要光子计数探测器(PCD)CT 能够实现超高分辨率的肺部成像,并可能揭示出新型冠状病毒感染(COVID-19)后持续症状的相关形态学变化。目的比较PCD CT 和能量整合探测器(EID)CT 对COVID-19 后肺部异常的无创性评估。资料与方法在该前瞻性研究中,对2022 年4 月—2022 年6 月期间有一种或多种与COVID-19 相关的持续症状(静息或劳累性呼吸困难、咳嗽、疲劳)的成年参与者,在同一天内进行了EID 和PCD CT 检查。审阅其1.0 mm 的EID CT 影像以及1.0、0.4、0.2 mm 的PCD CT 影像,以确定是否存在肺部异常。采用Likert 五级量表(-2~2)和肺部信噪比(SNR),主观和客观地评估EID 和PCD CT 的影像质量。结果共20 名参与者纳入研究[平均年龄(54±16)岁;男10 名]。EID CT 显示20 名参与者中有15 名(75%)出现COVID-19 后肺部异常,中位受累范围为肺容积的10%(0,45%)和3.5(0,5)个肺叶。磨玻璃样阴影和线性带是EID CT 最常见的表现[20 名参与者中有10 名(50%)出现]。PCD CT 显示20 名参与者中有10 名(50%)出现额外的肺部异常,其中最常见的是支气管扩张[20 名中有10 名(50%)]。1.0 mm PCD CT 影像相对于1.0 mm EID CT 影像[中位数1(1,2);P<0.001]以及0.4 mm PCD CT影像相对于1.0 mm PCD CT 影像[中位数1(1,1);P<0.001]的主观影像质量有所改善;但0.2 mm PCD CT 影像相对于0.4 mm PCD CT 影像[中位数为0(0,0.5);P=0.26]没有改善。与1.0 mm的EID CT 影像相比,1.0 mm 的PCD CT 影像具有更高的肺部SNR(平均差异为0.53±0.96;P=0.03),但0.4 mm 影像的SNR低于1.0 mm 的影像,0.2 mm 影像的SNR 低于0.4 mm 影像。结论PCD CT 在显示COVID-19 后肺部细微异常和影像质量方面优于EID CT。

原文载于Radiology,2023,307(1):e222087.

罗骁译 邵晓彤 张敏鸣校

大麻吸烟者的胸部CT 表现(DOI:10.19300/j.2023.r0413)

Chest CT Findings in Marijuana Smokers(DOI: 10.1148/radiol.212611)

L.Murtha,P.Sathiadoss,J.Salameh,M.D.F.Mcinnes,G.Revah.

摘要目前全球大麻的消耗量正在增加,但目前对于其相关的肺部影像学研究较少。目的采用胸部CT 研究吸食大麻对肺部的影响。资料与方法该回顾性病例对照研究评估了2005 年10 月—2020 年7 月间大麻吸食者、非吸烟对照和纯烟草吸烟者的胸部CT 检查结果,并比较肺气肿、气道变化、男乳发育和冠状动脉钙化比率的组间差异。此外,本研究针对50 岁以上的纯烟草烟民,建立了年龄、性别相匹配的亚组,旨在进行胸部CT 检查结果的组间比较。研究统计方法采用χ2检验。结果本研究共纳入56 名大麻吸食者[年龄(49±14)岁,男34 名]、57 名非吸烟对照[年龄(49±14)岁,男32 名]和33 名纯烟草吸烟者[年龄(60±6)岁,男18 名]。大麻吸食者的肺气肿率[56 名中有42 名(75%)]高于非吸烟者[57 名中有3 名(5%)](P<0.001),但与纯烟草吸烟者的差异无统计学意义[33 名中有22 名(67%)](P=0.40)。与其他组相比,大麻吸食者的支气管增厚、支气管扩张和黏液嵌塞的比率更高(P<0.001~P=0.04),并且男乳发育更常见[34 名中有13 名(38%)]。在年龄匹配的亚组分析中,大麻吸食者的支气管增厚、支气管扩张和黏液阻塞的比率仍高于纯烟草吸烟者(P<0.001~P=0.006)。年龄匹配的大麻吸食者的肺气肿率[30 名中有28 名(93%)]高于纯烟草吸食者[33 名中有22 名(67%)](P=0.009)。此外,年龄匹配的大麻吸食者[30 名中有21 名(70%)]和纯烟草吸烟者[33 名中有28 名(85%)]之间的冠状动脉钙化率无组间差异(P=0.16)。结论尽管目前研究仍存在观察者间一致性、大麻伴随吸烟效应等局限性,但是与非吸烟者及纯烟草吸烟者相比,大麻吸食者的气道炎症和肺气肿的发生更为普遍。

原文载于Radiology,2023,307(1):e212611.

曾庆泽译 王淑玥 张敏鸣校

基于人工智能的支气管扩张的CT 评估:COPDGene 研究(DOI:10.19300/j.2023.r0414)

Artificial Intelligence-based CT Assessment of Bronchiectasis:The COPDGene Study(DOI:10.1148/radiol.221109)

A.A.Díaz,P.Nardelli,W.Wang,R.San José Estépar,A.Yen,et al.

摘要CT 是评估支气管扩张的标准检查。气道与动脉直径比值(AAR)升高通常用于鉴别增大的支气管和支气管扩张,但是在目前CT 成像技术中评估该指标的严重程度存在一定的局限性。目的使用基于人工智能的胸部CT 来确定AAR 的程度,并评估AAR 与病情加重随时间恶化的相关性。资料与方法在前瞻性、观察性、多中心COPDGene 研究中对长期吸烟者进行的二次分析中,使用人工智能工具对AAR进行量化。确定每名参与者在进行胸部CT 扫描时存在AAR>1(气道扩张的衡量标准)的气道百分比。通过2 年1 次的随访(2009 年7 月—2021 年9 月)前瞻性地确定肺部支气管扩张加重。通过构建多变量零膨胀回归模型评估AAR>1的气道百分比与随访期间肺部支气管扩张加重总数之间的相关性。协变量包括人口统计学、肺功能和常规CT 参数。结果在4 192 名参与者中[中位年龄59(52,67)岁;男1 878 名(45%)]中,1 834 名患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)。在10 年的随访和调整模型中,AAR>1 的气道百分比(四分位数4∶1)与急性加重发作次数相关[风险比(RR),1.08;95%CI:1.02~1.15;P=0.01]。在符合支气管扩张临床和影像学标准(临床主要表现≥3%的AAR>1)的参与者中,与不符合的病人相比,RR 为1.37(95%CI:1.31~1.43;P<0.001)。在COPD 病人中,相应的RR分别为1.10(95%CI:1.02~1.18;P=0.02)和1.32(95%CI:1.26~1.39;P<0.001)。结论在患有COPD 的长期吸烟者中,基于人工智能的肺部CT 测量的支气管扩张AAR随着时间的推移与更多的病情加重相关。

原文载于Radiology,2023,307(1):e221109.

林双翔译 李凯程 张敏鸣校

移植肺早期肺间质改变的放射学和组织学相关性研究(DOI:10.19300/j.2023.r0415)

Radiologic and Histologic Correlates of Early Interstitial Lung Changes in Explanted Lungs (DOI: 10.1148/radiol.221145)

S.E.Verleden, A.Vanstapel, J.Jacob, T.Goos, J.Hendriks, L.J.Ceulemans,et al.

摘要肺间质性异常(ILA)反映了肺部CT 扫描的影像特征,与(早期)肺间质性疾病相一致。尽管关于ILA 的发病率、危险因素和预后的证据越来越多,但是ILA 的组织病理学相关性仍待探究。目的明确人体肺移植后CT 定义的ILA 的放射学与组织病理学之间的关系。资料与方法前瞻性收集2010 年—2021 年放射学上表现出ILA 的参与者的移植肺或肺叶标本。将这些标本经充气、冰冻处理后,进行CT 或micro-CT 扫描(空间分辨率分别为0.7 mm 和90 μm)。随后,切开肺并且进行粗针穿刺活检取样。每个肺组织至少取5 个样本进行micro-CT 扫描。并使用半定量重塑分析来进行组织病理学评估。基于特定区域的放射学评分,评估放射学和组织病理学结果之间的相关性。结果共纳入6 名供体[移植时的年龄60~83 岁,中位年龄71 岁;男4 名]的8 个肺移植体(未使用的供体肺,n=4;肿瘤适应证肺叶切除,n=2)。体外CT 显示所有肺组织均可见不同程度的磨玻璃影、网状结构、部分存在支气管扩张。micro-CT 和组织病理学检查结果表明肺部间质性异常经常发生在隔旁,并且与纤维化和淋巴细胞炎症相关。组织病理学结果显示,在CT 扫描正常的区域内有不同程度的纤维化,而CT 扫描出现网状结构的区域纤维化更为严重。血管病变和支气管扩张也经常出现在ILA 肺的组织病理学检查中,但很少观察到发育完全的成纤维细胞灶。结论研究证实了CT 定义的肺间质性异常有直接的组织学相关性。

原文载于Radiology,2023,307(1):e221145.

马琳琳译 杨思雨 张敏鸣校

说明:

①本专栏内容为Radiology 最近两期部分科学性论著摘要的中文译文。 原文DOI 由RSNA 提供。

②本刊尽量采取了与原文一致的体例(如,原作者姓名的书写方式、小栏目的顺序等)。 对于原文中提到的新技术名词,如尚无规范的中文名词对应,则在文中直接引用英文原文,以便于读者查阅。

Owned and published by the Radiological Society of North American,Inc(RSNA).©2023,RSNA.Translated by CSR and reprinted with permission of RSNA.

版 权 归 北 美 放 射 学 会(RSNA).©2023,RSNA.RSNA 授 权CSR 翻译重印。

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