a 卡迪夫大学计算机科学与信息学学院,卡迪夫 CF24 3AA,英国;b 伯明翰大学心理学学院和人类脑健康中心,伯明翰 B15 2TT,英国;c 蒙特利尔大学心理学系 cerebrUM,蒙特利尔,魁北克省 H2V 259,加拿大;d 普林斯顿大学普林斯顿神经科学研究所,普林斯顿,新泽西州 08544;e 普林斯顿大学心理学系,普林斯顿,新泽西州 08540;f 认知和计算神经科学实验室,生物医学技术中心,马德里 28223,西班牙;g 胡安卡洛斯国王大学健康科学学院,马德里 28933,西班牙;h 拉巴斯大学医院神经外科服务,马德里 28046,西班牙; i 西班牙马德里 28046 拉巴斯大学医院神经病学和临床神经生理学服务部癫痫监测科;j 西班牙马德里 28223 弗朗西斯科德维多利亚大学医学院;k 英国伯明翰 B15 2GW 伊丽莎白女王医院神经生理学部复杂癫痫和外科服务部;l 英国伯明翰 B15 2GW 伊丽莎白女王医院神经放射学部复杂癫痫和外科服务部;m 英国伯明翰 B15 2GW 伊丽莎白女王医院神经外科部复杂癫痫和外科服务部;n 英国格拉斯哥大学神经科学与心理学研究所,格拉斯哥 G12 8QQ;o 英国牛津大学实验心理学系,牛津 OX2 6GG;牛津人类大脑活动中心、威康综合神经影像中心、牛津大学精神病学系,牛津 OX3 7JX,英国
目的机器学习算法在神经影像学领域已显示出突破性成果。本文,作者评估了一种新开发的卷积神经网络 (CNN) 的性能,用于检测和量化非造影头部 CT (NCHCT) 中硬膜下血肿 (SDH) 的厚度、体积和中线移位 (MLS)。方法回顾性地确定了 2018 年 7 月至 2021 年 4 月期间在单个机构进行的用于评估连续患者头部创伤的 NCHCT 研究。根据神经放射学报告确定了 SDH、厚度和 MLS 的真实值。主要结果是 CNN 在外部验证集中检测 SDH 的性能,使用受试者工作特征曲线下面积分析来衡量。次要结果包括厚度、体积和 MLS 的准确性。结果 在符合研究标准的 263 例有效 NCHCT 病例中,135 例患者(51%)为男性,平均(± 标准差)年龄为 61 ± 23 岁,70 例患者经神经放射科医生评估诊断为 SDH。SDH 厚度中位数为 11 毫米(IQR 6 毫米),16 例患者的 MLS 中位数为 5 毫米(IQR 2.25 毫米)。在独立数据集中,CNN 表现良好,敏感度为 91.4%(95% CI 82.3%–96.8%),特异度为 96.4%(95% CI 92.7%–98.5%),准确度为 95.1%(95% CI 91.7%–97.3%);对于 SDH 厚度超过 10 毫米的亚组,敏感度为 100%。最大厚度平均绝对误差为 2.75 毫米(95% CI 2.14–3.37 毫米),而 MLS 平均绝对误差为 0.93 毫米(95% CI 0.55–1.31 毫米)。计算用于确定自动和手动分割测量之间一致性的 Pearson 相关系数为 0.97(95% CI 0.96–0.98)。结论所述 Viz.ai SDH CNN 在独立验证成像数据集中识别和量化 SDH 的关键特征方面表现非常出色。
a 慕尼黑工业大学伊萨尔医院放射肿瘤学系;b 德国转化放射治疗联盟 (DKTK),慕尼黑合作伙伴网站;c 慕尼黑亥姆霍兹中心放射医学研究所 (IRM)、放射科学系 (DRS);d 信息学系;e 德国慕尼黑工业大学 TranslaTUM - 中央转化癌症研究所;f 瑞士苏黎世苏黎世大学医院放射肿瘤学系;g 马格德堡大学医院放射肿瘤学系;h 德国耶拿弗里德里希席勒大学耶拿大学医院放射治疗和放射肿瘤学系;i 瑞士苏黎世苏黎世大学医院定量生物医学系;j 诊断和介入神经放射学系; k 慕尼黑工业大学伊萨尔右翼医院神经外科系,慕尼黑;l 海德堡大学医院放射肿瘤学系;m 海德堡放射肿瘤学研究所 (HIRO),国家放射肿瘤学中心 (NCRO),海德堡;n 德国哥廷根大学医学中心放射肿瘤学系;o 瑞士阿劳州立大学阿劳分校 KSA-KSB 放射肿瘤学中心;p 富尔达综合医院放射肿瘤学系,富尔达;q 基尔石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医学中心放射肿瘤学系;r 弗莱堡大学医学中心放射肿瘤学系;s 德国癌症联盟 (DKTK),弗莱堡合作伙伴中心,弗莱堡,德国;t 塞浦路斯利马索尔欧洲大学德国肿瘤中心放射肿瘤学系; u 法兰克福及德国北部 Saphir 放射外科中心,Guestrow;v 法兰克福大学医院神经外科系,法兰克福;w 慕尼黑工业大学医学人工智能与信息学研究所,慕尼黑;x 亥姆霍兹人工智能,亥姆霍兹慕尼黑中心,诺伊尔贝格,德国
儿童脑肿瘤是儿童癌症相关死亡的主要原因[1,2]。它们是一群异质性群体,具有不同的发育起源、基因组谱、治疗方法和预后。年幼儿童(三岁以下)的肿瘤通常起源于胚胎,而年龄较大儿童的脑肿瘤更可能来自神经胶质细胞[3,4]。外科、神经肿瘤学、神经放射学和放射肿瘤学的进展提高了某些肿瘤类型(如低级别神经胶质瘤和髓母细胞瘤)的患者生存率。然而,弥漫性中线神经胶质瘤、其他高级别神经胶质瘤 (HGG) 和大多数复发性儿童脑肿瘤患者的预后仍然不佳,因为目前的治疗策略无法将大多数患者的生存期延长超过几个月[5]。大多数高级别儿童脑肿瘤除了手术外,还需要强化化疗和局部或颅脑脊髓放疗,而这些治疗会对发育和认知产生毁灭性的长期影响。提高这类患者群体的生存率一直是大多数儿童癌症治疗联盟(如儿童肿瘤学组)的主要工作重点,但同样重要的目标是尽量减少化疗和电离辐射的短期和长期副作用(表 1)。自 2002 年 Pomeroy 等人发表了开创性研究,成功利用基因表达模式预测了中枢神经系统 (CNS) 胚胎肿瘤的结果以来,人们一直在齐心协力阐明驱动儿童脑肿瘤发生和发展的分子机制 [ 6 ]。这提高了诊断准确性,确定了潜在的治疗靶点,在某些情况下,实施了靶向治疗,以最小的脱靶效应实现肿瘤体积控制。在这篇综述中,我们旨在回顾针对儿童脑肿瘤的最新方法,这些方法以靶向分子治疗、免疫治疗和激光间质热治疗等较新的治疗方式为中心。
Bracco is propelling radiology forward through innovation, education, sustainability, and trust MONROE TOWNSHIP, N.J., [November 4, 2024] – Bracco Diagnostics Inc., the U.S. subsidiary of Bracco Imaging S.p.A., a leading global company in the diagnostic imaging business, is showcasing its purpose-driven approach and cutting-edge innovations across all imaging modalities at the Radiological Society of North美国(RSNA)2024年会,将于12月1-5日在伊利诺伊州芝加哥举行。今年,Bracco在RSNA的活动被“我们今天的未来之旅继续下去,共同持续”的主题 - 毫无根据的承诺与客户合作,以推进放射学实践。在RSNA 2024VUEWAY®(GADOPICLENOL)注射溶液中展示了创新,宏观细胞Gadolinium的对比剂(GBCA)即将实现其百万剂量。VUEWAY ® injection offers effective contrast enhancement at half the gadolinium (Gd) dose (0.05 mmol/kg) vs. a macrocyclic GBCA at a dose of 0.1 mmol/kg of other similar contrast media for approved indications in the U.S., 1 which can help address the unmet medical need to minimize Gd exposure per MRI procedure and reduce the overall lifetime dose.Ryan Murtagh,坦帕综合医院和坦帕综合医院成像的神经放射学主任医学博士,他说:“自2023年2月我们开始使用Vueway(Gadopiclelenol)注射溶液以来,我们的经验非常出色。BRACCO团队帮助过渡无缝,我们的患者欣赏了降低的Gadolinium剂量。我们对结果感到非常满意。”与美国Vueway注射的其他批准的大环剂相比,我们很高兴能提供一半的gadolinium,这使我们有能力在不损害图像质量的情况下减少患者的gadolin剂量。除了Vueway注入之外,Bracco MR Portfolio将在RSNA 2024上进一步扩展其产品,并使用两种最近清除的解决方案:
1 德国慕尼黑工业大学伊萨尔右翼医院放射肿瘤学系 2 德国诺伊尔贝格慕尼黑亥姆霍兹中心亥姆霍兹 AI 3 德国慕尼黑工业大学伊萨尔右翼医院诊断和介入神经放射学系 4 德国慕尼黑工业大学 TranslaTUM - 癌症转化中央研究所 5 德国慕尼黑工业大学信息学系 6 瑞士苏黎世大学放射肿瘤学系 7 德国马格德堡马格德堡大学医院放射肿瘤学系 8 德国耶拿弗里德里希-席勒大学耶拿大学医院放射治疗和放射肿瘤学系 9 瑞士苏黎世大学定量生物医学系 10慕尼黑,德国慕尼黑 11 海德堡大学医院放射肿瘤学系,德国海德堡 12 海德堡放射肿瘤学研究所 (HIRO),国家放射肿瘤学中心 (NCRO),德国海德堡 13 德国哥廷根大学医学中心放射肿瘤学系,德国哥廷根 14 阿劳州立大学 KSA-KSB 放射肿瘤学中心,瑞士阿劳 15 德国富尔达综合医院放射肿瘤学系,德国富尔达 16 德国基尔石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医学中心放射肿瘤学系 17 德国弗莱堡大学医学中心放射肿瘤学系,德国弗莱堡 18 德国癌症联盟 (DKTK),弗莱堡合作伙伴中心,德国弗莱堡 19 塞浦路斯欧洲大学德国肿瘤中心放射肿瘤学系,塞浦路斯利马索尔20 德国法兰克福及北德 Saphir 放射外科中心,基尔,德国 21 德国法兰克福大学医院神经外科系,法兰克福,德国 22 德国慕尼黑翻译放射医学研究中心 (DKTK),慕尼黑合作网站,慕尼黑,德国 23 德国慕尼黑亥姆霍兹中心放射医学研究所 (IRM),放射科学系 (DRS),慕尼黑,德国 24 德国慕尼黑工业大学医学人工智能与信息学研究所
美国马萨诸塞州波士顿的辐射肿瘤学部,达纳 - 法伯癌研究所,杨百翰和妇女医院(A.A.,N.L。);美国马萨诸塞州波士顿的哈佛辐射肿瘤学计划(N.L.);美国佛罗里达州迈阿密迈阿密癌症研究所医学肿瘤学系(M.A.);美国马里兰州贝塞斯达国家癌症研究所病理学实验室(K.A.);美国纽约,纽约,纪念斯隆·凯特林癌症中心神经病学,人类肿瘤和发病机理计划(A.B.);美国马萨诸塞州波士顿的马萨诸塞州综合医院神经肿瘤学和医学肿瘤学部门(P.K.B.);美国明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所辐射肿瘤学系(P.D.B.);美国科罗拉多州奥罗拉的科罗拉多州癌症中心医学肿瘤学系(R.C.);耶鲁大学医学院神经外科和辐射肿瘤学系,美国康涅狄格州纽黑文(V.C.);美国德克萨斯州休斯敦市Anderson癌症中心的黑色素瘤医学肿瘤学系(M.D.,H.T。);美国亚利桑那州凤凰城梅奥诊所神经放射科放射科(L.H.);美国马萨诸塞州波士顿的杨百翰和妇女医院放射学系(R.H.);美国明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所放射科(T.K.);西北大学Feinberg医学院神经病学系和美国伊利诺伊州芝加哥西北大学罗伯特·H·卢里综合癌症中心的马尔纳蒂脑肿瘤研究所(P.K.);美国佛罗里达州迈阿密迈阿密癌症研究所辐射肿瘤学系(M.M.);美国加利福尼亚州洛杉矶洛杉矶医疗中心Kaiser Permanente神经病学系(K.L.);美国马萨诸塞州波士顿Dana-Farber癌症研究所医学肿瘤学系(E.L.,N.U.L.,D.R.,P.W。);马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州肿瘤学和精神病学系(M.P.);美国弗吉尼亚州弗吉尼亚大学神经外科系(J.S.);神经科学系神经科学系Rita Levi Montalcini,意大利都灵都灵大学(R.S.);瑞士苏黎世大学医院和苏黎世大学神经病学系(M.W。)
摘要 目的 目前,人工智能 (AI) 应用于临床放射学的研究已非常丰富。然而,这些研究的设计和质量各不相同,而且缺乏对整个领域的系统评价。本系统评价旨在确定所有使用深度学习进行放射学研究的论文,以调查文献并评估其方法。我们旨在确定文献中正在解决的关键问题,并确定所采用的最有效方法。方法 我们遵循 PRISMA 指南,对 2015 年至 2019 年发表的放射学人工智能研究进行了系统评价。我们发表的方案是前瞻性注册的。结果 我们的搜索产生了 11,083 个结果。审查了 767 篇全文,纳入了 535 篇文章。98% 是回顾性队列研究。纳入的患者中位数为 460。大多数研究涉及 MRI(37%)。神经放射学是最常见的亚专科。88% 的研究使用了监督学习。大多数研究进行了分割任务(39%)。37% 的研究使用最先进的模型进行性能比较。最常用的既定架构是 UNet(14%)。最常用的评估指标的中位性能为 Dice 0.89(范围 .49 – .99)、AUC 0.903(范围 1.00 – 0.61)和准确度 89.4(范围 70.2 – 100)。在 77 项对其结果进行了外部验证并允许直接比较的研究中,外部验证后的性能平均下降了 6%(范围从增加 4% 到下降 44%)。结论 本系统评价调查了 AI 在临床放射学中的重大进展。要点 • 虽然有许多论文报告了使用深度学习在放射学中取得的专家级结果,但大多数论文仅将狭窄范围的技术应用于狭窄的用例选择。• 文献以回顾性队列研究为主,外部验证有限,存在很高的偏见可能性。• 最近出现的 AI 扩展系统报告指南和前瞻性试验注册以及对外部验证和解释的关注表明,AI 的炒作有可能从代码转化为临床。
1 德国慕尼黑工业大学伊萨尔右医院放射肿瘤学系 2 德国慕尼黑德国放射治疗联盟 (DKTK),慕尼黑合作伙伴网站 3 德国慕尼黑亥姆霍兹中心放射医学研究所 (IRM)、放射科学系 (DRS) 4 德国慕尼黑工业大学信息学系 5 德国慕尼黑工业大学 TranslaTUM - 转化癌症研究中心 6 瑞士苏黎世大学医院放射肿瘤学系 7 德国马格德堡大学医院放射肿瘤学系 8 德国耶拿弗里德里希-席勒大学耶拿大学医院放射治疗和放射肿瘤学系 9 瑞士苏黎世大学医院定量生物医学系 10德国慕尼黑工业大学伊萨尔右医院神经放射学系 11 德国慕尼黑工业大学伊萨尔右医院神经外科系 12 德国海德堡大学医院放射肿瘤学系 13 德国海德堡国家放射肿瘤学中心 (NCRO) 海德堡放射肿瘤学研究所 (HIRO) 14 德国哥廷根大学医学中心放射肿瘤学系 15 瑞士阿劳州立大学 KSA-KSB 放射肿瘤学中心 16 德国富尔达综合医院放射肿瘤学系 17 德国基尔石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医学中心放射肿瘤学系 18 德国弗莱堡大学医学中心放射肿瘤学系 19 德国癌症联盟(DKTK),弗莱堡合作伙伴网站,德国弗莱堡 20 塞浦路斯欧洲大学德国肿瘤中心放射肿瘤学系,塞浦路斯利马索尔 21 法兰克福和德国北部 Saphir 放射外科中心,德国盖斯特罗 22 法兰克福大学医院神经外科系,德国法兰克福 23 法兰克福工业大学医学人工智能和信息学研究所
脑白质中的水扩散。医学中的磁共振,52(5),965 - 978。https://doi.org/10.1002/mrm.20274 Assaf,Y.,Johansen-Berg,H。,&Thiebaut de Schotten,M。(2019)。扩散MRI在神经科学中的作用。nmr在生物医学中,32(4),e3762。https://doi.org/10.1002/nbm.3762 Assaf,Y。,&Pasternak,O。 (2008)。 扩散张量成像(DTI)基于大脑研究中的白质映射:评论。 分子神经科学杂志,34(1),51 - 61。https://doi.org/10.1007/s12031-007-0029-029-0029-0 Behrman-lay,A.M.,Paul,Paul,Paul,R.H. 人类免疫缺陷病毒对男性和女性的脑体积和认知具有相似的影响。 神经病毒学杂志,22(1),93 - 103。https://doi.org/10。 1007/S13365-015-0373-8 Bell,R。P.,Barnes,L.L.,Towe,S.L.,Chen,N。K.,Song,A.W。,&Meade,C.S。(2018)。 HIV感染中的结构连接组差异:与Nadir CD4细胞计数相关的大脑网络隔离。 神经病毒学杂志,24(4),454 - 463。https://doi.org/10.1007/ S13365-018-018-0634-4 Buyukturkoglu,K. 扩散峰度成像显示HIV感染和多发性硬化症患者的脑轴突损伤相似。 Neuroim-Aging Journal,28(3),320 - 327。 Chanraud,S.,Zahr,N.,Sullivan,E。V.和Pfefferbaum,A。 (2010)。 MR扩散张量成像:进入工作大脑的白质完整性的窗口。 (2019)。 (2016)。 ajnr。https://doi.org/10.1002/nbm.3762 Assaf,Y。,&Pasternak,O。(2008)。扩散张量成像(DTI)基于大脑研究中的白质映射:评论。分子神经科学杂志,34(1),51 - 61。https://doi.org/10.1007/s12031-007-0029-029-0029-0 Behrman-lay,A.M.,Paul,Paul,Paul,R.H.人类免疫缺陷病毒对男性和女性的脑体积和认知具有相似的影响。神经病毒学杂志,22(1),93 - 103。https://doi.org/10。1007/S13365-015-0373-8 Bell,R。P.,Barnes,L.L.,Towe,S.L.,Chen,N。K.,Song,A.W。,&Meade,C.S。(2018)。HIV感染中的结构连接组差异:与Nadir CD4细胞计数相关的大脑网络隔离。神经病毒学杂志,24(4),454 - 463。https://doi.org/10.1007/ S13365-018-018-0634-4 Buyukturkoglu,K.扩散峰度成像显示HIV感染和多发性硬化症患者的脑轴突损伤相似。Neuroim-Aging Journal,28(3),320 - 327。Chanraud,S.,Zahr,N.,Sullivan,E。V.和Pfefferbaum,A。(2010)。MR扩散张量成像:进入工作大脑的白质完整性的窗口。(2019)。(2016)。ajnr。Neuropsychology评论,20(2),209 - 225。https:// doi。org/10.1007/s11065-010-9129-7 Chen,T。和Guestrin,C。(2016)。XGBoost第22 ACM SIGKDD国际知识发现与数据挖掘会议的会议记录。Chen,Y.,An,H.,Zhu,H.,Stone,T.,Smith,J.K.,Hall,C.,Bullitt,E.,Shen,D。,&Lin,W。(2009)。 白质异常在非痴呆和痴呆的HIV +患者中差异张量成像显示出来。 NeuroImage,47(4),1154 - 1162。https://doi.org/10.1016/j。 Neuroimage.2009.04.030 Cilliers,K。,&Muller,C。J. F.(2021)。 人类免疫缺陷病毒对大脑的影响:综述。 解剖记录(Hoboken),304(7),1389 - 1399。https://doi.org/10.1002/ar.24573 Correa,D.G.,D.G.,Zimmermann,N. E. L.(2015)。 在计划不足的HIV阳性患者中,白质完整性的扩散张量MR成像。 Neuroradiology,57(5),475 - 482。https:// doi.org/10.1007/s00234-015-1489-5-5 Davies,O. (2019)。 艾滋病毒认知的临床和神经影像学相关。 神经科学杂志,25(6),754 - 764。https://doi.org/10.1007/s13365-019- 00763-W de Santis,S.,S.,Bastiani,M. Roebroeck,A。 表征多发性硬化症中的微结构组织特性,在7 t和3 t时进行扩散MRI:实验设计的影响。Chen,Y.,An,H.,Zhu,H.,Stone,T.,Smith,J.K.,Hall,C.,Bullitt,E.,Shen,D。,&Lin,W。(2009)。白质异常在非痴呆和痴呆的HIV +患者中差异张量成像显示出来。NeuroImage,47(4),1154 - 1162。https://doi.org/10.1016/j。Neuroimage.2009.04.030 Cilliers,K。,&Muller,C。J. F.(2021)。人类免疫缺陷病毒对大脑的影响:综述。解剖记录(Hoboken),304(7),1389 - 1399。https://doi.org/10.1002/ar.24573 Correa,D.G.,D.G.,Zimmermann,N. E. L.(2015)。在计划不足的HIV阳性患者中,白质完整性的扩散张量MR成像。Neuroradiology,57(5),475 - 482。https:// doi.org/10.1007/s00234-015-1489-5-5 Davies,O. (2019)。艾滋病毒认知的临床和神经影像学相关。神经科学杂志,25(6),754 - 764。https://doi.org/10.1007/s13365-019- 00763-W de Santis,S.,S.,Bastiani,M. Roebroeck,A。表征多发性硬化症中的微结构组织特性,在7 t和3 t时进行扩散MRI:实验设计的影响。Neuroscience,403,17 - 26。https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2018.03.048 De Santis,S.,Granberg,T.多壳差异MRI的多发性硬化症中早期微结构白质异常的证据。神经图像:临床,22,101699。https://doi.org/10.1016/j。NICL.2019.101699 DE SANTIS,S.,JONES,D.K。和ROEBROECK,A。 包括轴外空间中的扩散时间依赖性可改善人类白质中轴突直径和密度的体内估计值。 Neuroimage,130,91 - 103。https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2016.01.047 Filippi,C。G. 对大脑MR图像上HIV和正常白质患者的扩散张量成像。 美国神经放射学杂志,22(2),277 - 283。NICL.2019.101699 DE SANTIS,S.,JONES,D.K。和ROEBROECK,A。包括轴外空间中的扩散时间依赖性可改善人类白质中轴突直径和密度的体内估计值。Neuroimage,130,91 - 103。https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2016.01.047 Filippi,C。G.对大脑MR图像上HIV和正常白质患者的扩散张量成像。美国神经放射学杂志,22(2),277 - 283。
