山东大学学报 (医学版)

人工智能在心肌影像应用中的研究进展

聂佩,王锡明

2023, 61(12): 1-6. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0773

摘要 ( 173 )

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近年来，人工智能(AI)在心肌影像领域展现出巨大潜力。AI算法实现了心肌影像的自动分割和测量，优化了工作流程。此外，AI通过影像组学和深度学习技术，提取能表征心肌病理改变的定量特征，辅助缺血性心肌病和非缺血性心肌病的精准诊断和预后评估。论文主要从心肌AI图像分析、影像AI辅助心肌疾病诊断和预后评估方面综述AI在心肌影像中的研究进展，并分析心肌影像AI的局限性，以期为更深入的心肌影像AI临床应用研究提供参考。

影像人工智能在医学领域的时代创新与挑战

徐子良,郑敏文

2023, 61(12): 7-12, 20. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0705

摘要 ( 136 )

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随着科技的发展，人工智能(AI)技术正逐渐应用于医学影像领域，但是AI技术仍面临诸多挑战。论文将分别从组织分割、疾病辅助诊断及临床研究三个方面综述影像AI技术在医学领域的应用进展，同时指出目前AI技术应用存在的问题。最后针对影像AI技术在医学领域中面临的挑战进行述评。

影像人工智能在肺炎筛查、诊断及预测领域的应用研究进展

李骁,孙志远,张龙江

2023, 61(12): 13-20. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0803

摘要 ( 102 )

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肺炎是继缺血性心脏病和脑血管疾病之后的全球第三大死因，是严重威胁人类健康的重大公共卫生问题，早期快速精准的病因学诊断及危险性预测是肺炎诊疗和防控的首要任务，但影像科医生工作量大、不同类型肺炎影像表现重叠等原因使得肺炎及时、快速、准确诊断与结局预测有较大挑战。人工智能(AI)在影像领域的迅速发展为解决上述临床难题带来希望。本文对AI在肺炎诊断中的最新研究成果进行综述，旨在探讨AI系统在肺炎筛查、诊断、预测领域的最新进展，展望其应用前景，为促进我国合理优化肺炎患者临床管理，提升肺炎智能诊疗水平提供参考。

深度学习在医学影像学中的研究现状及发展前景

林冰洁,王梅云

2023, 61(12): 21-29. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0774

摘要 ( 281 )

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精准医疗，影像先行；精准影像，技术先行。近年来，随着人工智能的迅速发展，深度学习作为其重要分支，已广泛应用于信号处理、计算机视觉和自然语言处理等诸多领域，其中基于深度学习的医学影像数据分割、疾病检测及预后预测等已成为众多学者研究的热点。本文将简要概述深度学习在医学影像学主要技术领域的应用现状，并分析其在医学影像学临床应用中所面临的挑战与发展前景，旨在为深度学习算法的临床转化提供参考。

人工智能在冠状动脉CT血管成像的应用进展

赵古月,尚靳,侯阳

2023, 61(12): 30-35. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0795

摘要 ( 147 )

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随着人工智能技术在医学影像领域的应用越来越广泛，其在冠状动脉CT血管成像中的应用已经显示出了巨大的潜力，对于改善图像质量、优化后处理流程、辅助病变检出、评估功能学状态、分析预后等方面具有重要的临床意义。同时，人工智能在本领域应用中也存在一些问题有待解决，需要进一步的全检查流程优化，进而增强其在应用中的实用性和高效能的展现。本文对人工智能在冠状动脉CT血管成像中的研究进展、存在问题和未来发展展望作以综述。

非酒精性脂肪肝识别基于CTA颈动脉高危斑块

许天旗,常娜,张帅,李莎,矫秉轩,于鑫鑫,王锡明

2023, 61(12): 36-43. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0389

摘要 ( 99 )

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目的通过颈动脉CT血管成像(CTA),探讨非酒精性脂肪肝(NAFLD)与颈动脉高危斑块之间的相关性。方法搜集因疑似心血管疾病行颈动脉CTA的203例患者(男119例、女84例)病历资料,平均(61.4±12.5)岁。NAFLD定义为非增强CT(肝脾CT值比值<1)显示的肝脏脂肪变性,无临床肝病、肝硬化或酒精滥用。根据腹部CT检查结果分为NAFLD(病例组)及非NAFLD组(对照组)。比较两组一般临床资料、高危斑块特征(正性重构、溃疡、脂质斑块、“餐巾环”征)、斑块性质及颈动脉狭窄程度。采用二元Logistic回归分析NAFLD与颈动脉高危斑块的存在之间的相关性。结果 NAFLD患者的糖尿病患病率高(P=0.047),丙氨酸氨基转移酶(P=0.015)、谷氨酰转肽酶(P=0.029)、甘油三酯(P=0.004)及高密度脂蛋白(P<0.001)高于非NAFLD组,差异均具有统计学意义。NAFLD患者高危斑块的存在(P=0.001)、颈总动脉及颈内动脉颅外段的非钙化斑块(P=0.015)、部分钙化斑块(P=0.008)发生率,颈内动脉颅内段的非钙化斑块(P=0.022)、部分钙化斑块(P=0.002)均高于非NAFLD患者,差异具有统计学意义。在多变量Logistic回归分析中,调整年龄、性别、糖尿病史、高血压、GGT、尿酸、颈总动脉、颈内动脉钙化斑块、非钙化斑块及部分钙化斑块和狭窄程度后,NAFLD仍与颈动脉高危斑块独立相关(OR:4.85;95%CI:1.77~13.28;P=0.002)。结论非酒精性脂肪肝与CTA检测的颈动脉高危斑块独立相关。

磁敏感加权成像不同影像组学模型预测胶质瘤IDH基因突变

朱正阳,沈靖菲,陈思璇,叶梅萍,杨惠泉,周佳南,梁雪,张鑫,张冰

2023, 61(12): 44-50. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0770

摘要 ( 114 )

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目的探讨磁敏感加权成像(SWI)不同影像组学模型术前预测胶质瘤异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变状态的效能。方法回顾性分析加州大学旧金山分校弥漫性胶质瘤术前磁共振成像数据集(UCSF-PDGM)中经病理证实的493例成人弥漫性胶质瘤患者的影像资料,其中IDH野生型393例,IDH突变型100例,按照8∶2分为训练集(395例)和测试集(98例),根据数据集中提供的分割标签,在SWI序列上按照肿瘤核心(TC)和全肿瘤区(WT)两个感兴趣区(ROI)提取了共计1 316个影像组学特征,采用z-score法对特征进行标准化,通过主成分分析法进行降维,运用方差分析进行特征筛选,采用支持向量机(SVM)、线性判别分析(LDA)、自编码器(AE)、逻辑回归(LR)算法、Lasso的逻辑回归算法(LR-Lasso)、贝叶斯分类器(NB)建模。通过受试者工作特征(ROC)曲线构建计算模型的准确率、敏感性、特异性,用测试集的曲线下面积(AUC)评估模型效能。结果 20项影像组学特征被筛选用于建立影像组学诊断模型。SVM模型的AUC和准确率分别为0.841和0.755;LDA模型的AUC和准确率分别为0.800和0.735;AE模型的AUC和准确率分别为0.743和0.745;LR模型的AUC和准确率分别为0.842和0.725;LR-LASSO模型的AUC和准确率分别为0.880和0.857;NB模型的AUC和准确率分别为0.806和0.725。结论 SWI影像组学特征在预测胶质瘤IDH基因突变中有一定的价值,基于LR-LASSO模型的预测效果最好。

显微镜高分辨率MRI鉴别皮肤良、恶性局灶隆起性结节

靳新娟,蔡大幸,范金蕾,邓展昊,李楠,于德新,李安宁

2023, 61(12): 51-61. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0654

摘要 ( 86 )

PDF (5782KB) ( 113 )

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目的探讨显微镜高分辨磁共振成像(MHR-MRI)在皮肤局灶隆起性结节良、恶性鉴别中的价值。方法对2020年4月至2023年4月于山东大学齐鲁医院就诊并行术前MHR-MRI检查的45例皮肤局灶隆起性结节进行前瞻性分析。根据术后病理结果将其分为良性组(n=19)和恶性组(n=26)。分别对两组病灶的MHR-MRI特征进行测量及评估,并对良、恶性组,以及基底细胞癌、隆突性皮肤纤维肉瘤和鳞癌三个类型之间的差异进行比较,计算其诊断恶性皮肤局灶隆起性结节的灵敏度、特异度、约登指数、受试者工作特征曲线下面积(AUC)及联合诊断效能。结果在恶性组,MHR-MRI显示病灶更易出现尖角楔入征(P<0.001)、累及表皮真皮(P<0.001)、边界不清(P=0.003),以及存在周围血管(P=0.003),综合影像指标(尖角楔入征阳性、侵犯表皮真皮、边界不清、T2WI高信号、合并周围血管)诊断恶性局灶隆起性结节的约登指数为0.909(灵敏度为0.962,特异度为0.947),AUC值为0.995。在基底细胞癌、隆突性皮肤纤维肉瘤、鳞癌之间,MHR-MRI显示基底细胞癌及隆突性皮肤纤维肉瘤的宽基底特征较鳞癌更多见(P=0.021),隆突性皮肤纤维肉瘤和鳞癌比基底细胞癌更常出现尖角楔入征(P=0.001)。结论 MHR-MRI作为一种新型的皮肤高清成像方法,有助于皮肤良、恶性局灶隆起性结节及常见恶性肿瘤的鉴别。

基于增强CT影像组学预测卵巢癌患者铂类药物敏感性

焦光丽,石子馨,陈蓉,宋亚博,杨飞,崔书君

2023, 61(12): 62-69. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0738

摘要 ( 93 )

PDF (5627KB) ( 74 )

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目的构建并比较临床模型、影像组学模型及联合模型在预测卵巢癌(OC)患者铂类药物敏感性中的优劣。方法回顾性分析94例病理证实为OC的患者临床及影像资料。在静脉期图像上勾画2D-ROI、3D-ROI,分别提取影像组学特征并进行降维筛选,计算影像组学评分,根据评分构建2D、3D影像组学模型,并对比两者预测效能。保留有统计学意义的临床特征构建临床模型,加入影像组学评分构建联合模型。利用受试者工作特征(ROC)曲线、校准曲线及决策曲线分析(DCA)评估临床模型、影像组学模型及联合模型的预测能力。结果 3D较2D模型显示出较高的诊断效能,ROC曲线下面积(AUC)分别为0.766,0.677。相较于临床和影像组学模型,联合模型显示出最优的预测效能,ROC曲线下面积(AUC)分别为0.708、0.766、0.827,其中临床模型与联合模型差异有统计学意义(P=0.010)。结论基于增强CT影像组学及临床特征建模可预测OC患者对铂类药物化疗的敏感性,且联合模型具有较高的诊断效能。

CT影像组学对囊腔型肺癌的诊断价值

艾江山,高会江,艾仕文,李恒艳,石国栋,魏煜程

2023, 61(12): 70-77. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0748

摘要 ( 87 )

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目的建立一个基于临床特征和术前计算机断层扫描(CT)影像组学的预测模型辅助诊断囊腔型肺癌。方法回顾性分析2020年1月至2021年12月在青岛大学附属医院及济宁医学院附属医院接受手术治疗的患者,纳入病变中含有囊腔的患者296例,并分为囊腔型肺癌和良性病变两组。从术前CT图像上提取病灶的影像组学特征,并综合分析临床病理特征。将上述特征进行筛选后以随机森林算法构建诊断模型,其中来自青岛大学附属医院的214例患者进行训练和内部验证(D1)。其余82例来自济宁医学院附属医院的患者作为独立的外部验证队列(D2)。通过受试者工作特征曲线(ROC)、校准曲线及决策曲线分析(DCA)对模型的分类能力进行评估。结果囊腔型肺癌组患者年龄高于良性病变组(60.12±9.95 vs 50.86 ±13.66, P<0.001),其余临床特征差异无统计学意义。影像组学特征经筛选后获得形状平坦度、稳健平均绝对偏差、差异方差等5种影像组学纹理特征。临床与影像组学特征融合后构建随机森林模型在D1(AUC 0.97)和D2(AUC 0.74)上均显示出较好的诊断效能,在D1中的准确性、敏感性与特异性分别为0.92、0.85和0.99。结论构建并外部验证了一个实用的诊断模型,可以比较准确地区分囊腔型肺癌和囊腔样良性病变。这种创新的方法可作为囊腔型肺癌的一种新的无创诊断工具。

基于CT纹理分析预测急性肺栓塞短期预后

陈蓉,杨越,杨智翔,苏亚英,庞智英,王大伟,崔书君,杨飞

2023, 61(12): 78-85. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0659

摘要 ( 87 )

PDF (4518KB) ( 136 )

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目的探讨基于CT纹理分析定量预测急性肺栓塞(APE)患者短期预后的价值。方法回顾性收集河北北方学院附属第一医院79例APE患者的CT肺动脉成像(CTPA)图像及临床资料。依据临床结局分为预后良好组(n=56)和预后不良组(n=23),记录患者的影像学参数RV/LV比值、Qanadli指数,提取血栓纹理特征,使用R软件对数据进行单因素和多因素逻辑回归分析,并绘制ROC曲线、校准曲线和临床决策曲线,以评估血栓纹理特征参数、RV/LV比值、Qanadli指数等在预测APE患者预后不良中的效能。结果 RV/LV≥1.0、Qanadli指数和血栓纹理特征参数GLSZM-GLN是APE患者短期预后不良的独立危险因素。RV/LV≥1.0、Qanadli指数、GLSZM-GLN预测APE预后不良的AUC值分别为0.826(0.725~0.902)、0.922(0.839~0.970)、0.867(0.772~0.933),三者联合评估APE预后不良的AUC为0.958(0.887~0.990)。临床决策曲线显示,联合曲线对预测APE预后不良效果最好,临床应用价值高。结论基于CT血栓纹理分析、RV/LV≥1.0和Qanadli指数能够评估APE患者短期预后不良,并有一定的临床应用价值。

ICU机械通气患者撤机风险预测模型的构建

王建华,孙淑青,张效东,杨筱筱,王友健,卢金宝,李赞武

2023, 61(12): 86-93. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0796

摘要 ( 134 )

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目的探讨重症医学科(ICU)机械通气患者撤机失败的危险因素,建立风险预测模型,并进行内部验证检验预测效果。方法采用便利抽样方法,收集2020年1月至2022年1月潍坊市人民医院ICU机械通气患者546例,其中2020年1月至2021年1月就诊患者为建模组(n=358),2021年2月至2022年1月就诊患者为验模组(n=188),分析撤机失败的危险因素并建立预测模型,采用Hosmer-Lemeshow检验判断模型的拟合优度,接受者操作特性曲线(ROC)检测模型的预测效能,利用ROC曲线下面积(AUC)进行模型评价。结果 ICU机械通气患者撤机风险预测模型纳入机械通气时间(OR=0.993)、膈肌移动度(OR=3.886)、膈肌厚度变异率(OR=65.917)、浅快呼吸指数(RSBI,OR=0.960)、下腔静脉变异度(OR=1.176)5个预测因子。模型公式:Z=-0.007×机械通气时间+1.357×膈肌移动度+4.188×膈肌厚度变异率-0.041×RSBI+0.162×下腔静脉变异度-3.183。ROC下面积为0.926,特异度为0.961,灵敏度为0.887。结论本研究构建的ICU机械通气患者撤机风险预测模型预测效果较好,为今后相关干预措施的制定与实施提供参考依据。

神经内镜与钻孔引流治疗大量慢性硬膜下血肿的疗效及安全性

钱明,姜雷,王学建,赵伟,汪志峰,张毅

2023, 61(12): 94-99. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0490

摘要 ( 93 )

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目的探讨神经内镜与钻孔引流治疗慢性硬膜下血肿(CSDH)的疗效及安全性。方法收集2020年1月至 2022年12月我科收治的117例大量慢性硬膜下血肿患者的临床资料并进行回顾性分析,依据手术方法差异,将患者分为两组,内镜组 52例,钻孔引流组 65 例。比较两组患者的一般情况、CT表现、临床疗效、术后并发症及3个月后复发情况。结果内镜组患者术后引流管留置时间以及住院时间更短,术后1周的血肿清除率更高(P<0.05);两组患者术后并发症发生率差异无统计学意义,内镜组患者3个月随访时预后更佳。结论神经内镜与钻孔引流均能有效治疗CSDH,同时神经内镜术后血肿清除率更高,留置引流管及住院时间短,在治疗慢性硬膜下血肿尤其是混杂密度血肿方面具有更好的临床疗效。

成人急性B淋巴细胞白血病合并高钙危象1例并文献复习

王荣荣,马晓庆

2023, 61(12): 100-106. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0706

摘要 ( 78 )

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原发性醛固酮增多症伴亚临床库欣综合征1例报道并文献复习

刘庆燕,王翰博,包瑾瑾,苏文敬,刘佳

2023, 61(12): 107-112. doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2023.0793

摘要 ( 61 )

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