基于人工智能全模型迭代重建低剂量CT对肺磨玻璃结节的临床应用研究

来源 :南京医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lz147852369
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
第一部分全模型迭代重建低剂量CT对肺磨玻璃结节的实验研究目的通过胸部模型扫描,探索全模型迭代重建算法对肺磨玻璃结节的最佳低剂量扫描参数,为下一步临床研究提供依据。方法采用新鲜猪肺和亚克力板制备简易胸部模型(包含肺、胸壁、肺GGN模型)。扫描方案设计分别为管电压120KV、100KV、80KV,管电流40-150m As,每次扫描管电压不变,管电流增加10m As,总计36组扫描方案,均用全模型迭代重建(iterative model reconstruction,IMR)算法进行后处理。进行图像主观评分并测量图像的噪声值和辐射剂量,记录所有结果导入Excel表格并制成带平滑线的散点图进行分析。结果图像评分值随着管电流的增加而升高;图像噪声值随着管电流的增加而减低;辐射剂量随着管电流的增加而增大。结合图像主观评分、噪声值和辐射剂量,确定最佳低剂量参数为管电压100KV,管电流100m As。相较于120KV,150m As扫描方案,降低辐射剂量约58.42%。结论基于胸部模型试验,低剂量CT联合IMR算法对肺GGN诊断的最佳扫描参数为管电压100KV,管电流100m As。该参数在大幅降低辐射剂量(降低约58.42%)的同时,能最大程度显示肺GGN细节征象,保证图像质量。第二部分全模型迭代重建低剂量CT对肺磨玻璃结节的临床研究目的根据前期体模实验所得低剂量扫描参数,联合全模型迭代重建算法,研究其对肺磨玻璃结节的诊断能力,验证临床应用的可行性。方法对3462例就诊人员进行胸部CT低剂量(100KV,100m As)平扫。最终103例肺GGN患者入组研究,低剂量组记为实验组,常规剂量组(120KV,自动毫安秒)记为对照组,作自身对照。比较两组的辐射剂量、平均CT值、噪声值、信噪比(sing noise rate,SNR)、主观评分、瘤-肺界面、分叶征、毛刺征、结节性质、胸膜凹陷征、肿瘤微血管征、空气支气管征及诊断符合率。两组图像的平均CT值、噪声值、SNR、主观评分行t检验;征象统计以频数表示,两组间的比较采用麦克尼玛尔检验。采用Kappa值分析观察者间评分的一致性。以P<0.05为差异有统计学意义。结果实验组的平均CT值、噪声值均低于对照组,实验组的SNR高于对照组,差异有统计学意义(P﹤0.05);实验组肺动脉三级分支、左肺下叶背段支气管分支及胸膜下肺实质主观评分稍低于对照组,纵隔窗软组织的主观评分稍高于对照组,差异无统计学意义(P=0.330、0.910、0.740、0.652);实验组、对照组图像主观评分的一致性好(Kappa值=0.8271);实验组纯磨玻璃结节(pure ground-glass nodule,p GGN)、Ⅰ型混合磨玻璃结节(mixed ground-glass nodule,m GGN)、Ⅱ型m GGN、肿瘤微血管征、胸膜凹陷征、空气支气管征检出数量与对照组相同;实验组分叶征、毛刺征、瘤-肺界面清晰性显示稍低于对照组,差异无统计学意义(P=1.000、0.500、0.500);实验组和对照组结节良恶性诊断符合率均为90.30%。实验组的CDTIvol、剂量长度乘积(dose length product,DLP)、有效辐射剂量(effective dose,ED)均低于对照组(降低50.72%),差异有统计学意义(P﹤0.05)。结论低剂量CT应用IMR算法,在较好显示肺GGN细节征象的同时,相较于对照组降低辐射剂量约50.72%,在肺GGN检出和诊断上具有一定的临床应用价值。第三部分基于人工智能不同重建算法低剂量CT对肺磨玻璃结节的临床研究目的基于人工智能研究全模型迭代重建低剂量CT对肺磨玻璃结节的诊断效能。方法回顾性分析低剂量胸部平扫肺结节患者150例,IMR算法记为实验组,i Dose算法记为对照组。应用人工智能(artificial intelligence,AI)分析比较两组图像不同性质GGN的检出敏感度、检出正确率及良恶性预测准确率。计数资料以频数表示,两组间比较采用麦克尼玛尔检验,以P<0.05为差异有统计学意义。结果实验组的pGGN敏感度、总体敏感度高于对照组,差异有统计学意义(P﹤0.05);实验组Ⅰ型m GGN正确率、Ⅱ型m GGN敏感度、总正确率、p GGN正确率低于对照组,差异无统计学意义(P=0.322、0.314、0.920、0.692);实验组的恶性结节预测准确率高于对照组,差异有统计学意义(P=0.012);实验组微浸润腺癌、原位癌预测准确率均高于对照组,差异无统计学意义(P=0.219、0.063)。结论基于AI低剂量CT,IMR算法较i Dose算法对肺GGN检出具有较高的敏感度及预测准确性,具有较高的临床应用价值。
其他文献
目的:本研究采用功能影像学研究主观认知下降(subjective cognitive decline,SCD)及轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)老年人的背外侧前额叶(dorsal lateral prefrontal cortex,DLPFC)与运动控制相关脑区的功能连接的特征性改变,并探索其与认知评估及双重任务下步态参数之间的关系。方法:共纳入115名老
目的本研究旨在通过回顾性分析超声造影(Contrast-enhanced ultrasound,CEUS)和动态增强磁共振成像(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)在乳腺疾病诊断中的应用价值。材料与方法回顾性研究2016年1月至2020年2月在手术前接受CEUS和DCE-MRI检查的252例乳腺病变患者。以手术病
目的:作为纳米医学飞速进展背景下的新兴材料,目前液态金属(LM)纳米液滴主要作为制剂/佐剂用于肿瘤的光疗。然而,在合理设计和构建LM基纳米平台用于化疗的实践中,诸如药物装载效率低、水相稳定性差、表面配体可修饰性弱和形貌控制难等局限性仍亟待解决。本课题拟开发一种由配体介导合成的液态金属纳米片(LMNF)并研究其形貌形成机制,载药能力及其在肿瘤术后模型中的治疗潜力。方法:利用超支化聚酰胺胺(HPAA)
背景:免疫调节药物作为治疗变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)的一个可选方案,能够通过调节AR患者免疫功能,减轻AR炎症水平。本课题通过建立卵清蛋白(OVA)致敏的AR小鼠模型,探讨免疫调节剂脾氨肽口服溶液(简称脾氨肽,spleen aminopeptide)对实验性AR的治疗作用及初步机制。方法:50只健康雌性BALB/c小鼠随机分为5个组,分别为空白对照组、AR模型对照组、脾
背景和目的:运动亚型是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)最常用的临床亚型,目前有三种运动亚型分类方法被广泛应用于PD临床和科研中。本研究探讨初诊PD患者三种运动亚型分类方法的基线一致性和随访稳定性,以及影响PD运动亚型稳定性的因素。方法:本研究共纳入283例初诊PD患者,其中有1月随访资料的患者共79例。PD患者分别按照三种运动亚型分类方法进行分组,即Jankovic提出的震
学位
学位
目的:分析精神分裂症(schizophrenia,SCZ)患者海马及其亚区体积与认知功能即神经认知及面孔情绪认知障碍间的关系,探讨SCZ认知功能障碍可能的生物学基础。方法:本研究招募41例符合DSM-IV(The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,精神疾病诊断与统计手册)精神分裂症诊断标准的首发精神分裂症(first-epi
成年人每天约有80%以上的时间处于室内,而行动不便的婴幼儿、老年人等有超过95%的时间在室内度过,因此,室内环境污染与人们健康问题密切相关。近年来,室内空气中污染物去除的研究越来越受到科研人员的关注。室内空气污染物去除方法主要有物理吸附法、光催化氧化法、金属催化氧化法、低温等离子体技术、绿色植物去除法等,其中利用绿色植物去除室内空气污染物是一种高效且环境友好的方法,植物去除空气中挥发性有机物(VO
背景:在世界范围内,肝细胞肝癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)是发病率最高的几种恶性肿瘤之一,且患者预后差,高居肿瘤相关致死率的第三位。我国上个世纪乙型肝炎流行,HCC频发,目前根据流行病学资料,HCC在我国所有类型肿瘤中有着第四高的发病率和第二高的致死率,并且这种趋势仍在继续,严重威胁我国人民的生命健康,因此,深入研究HCC发生发展的分子生物学机制,对改善HCC患者预