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使用深度学习自动分割多发性硬化症病变的脑叶并提取特征
摘要：本研究重点是自动分割多发性硬化症 (MS) 病变 MRI 图像中的脑叶，以提取预测残疾程度的关键特征。由于病变特征的多变性和 MRI 图像的细节性质，从 MS 病变的 MRI 图像中提取重要特征确实是一项复杂的任务。此外，所有这些研究都需要持续的患者监测。因此，我们的贡献在于提出一种自动分割脑叶和提取病变特征（数量、大小、位置等）以预测 MS 患者残疾程度的方法。为了实现这一目标，我们引入了一个受 U-Net 启发的模型来对不同的脑叶进行分割，旨在准确定位 MS 病变。我们使用了两个私人和公共数据库，平均 IoU 得分为 0.70，这可以说是令人鼓舞的。在分割阶段之后，从 MS 患者的 MRI 扫描中提取了大约 7200 个特征。
通过基于注意力的卷积神经网络对大鼠缺血性病变 MRI 图像中的大脑半球进行自动分割
摘要 我们提出了 MedicDeepLabv3+，这是一种卷积神经网络，是第一个完全自动化地分割缺血性病变大鼠磁共振 (MR) 体积中的大脑半球的方法。MedicDeepLabv3+ 通过先进的解码器改进了最先进的 DeepLabv3+，结合了空间注意层和额外的跳过连接，正如我们在实验中所展示的那样，可以实现更精确的分割。MedicDeepLabv3+ 不需要 MR 图像预处理（例如偏置场校正或模板配准），可以在不到 1 秒的时间内完成分割，并且可以根据可用资源调整其 GPU 内存要求。我们在一个由 11 个队列的 MR 体积组成的异构训练集上优化了 MedicDeepLabv3+ 和其他六个最先进的卷积神经网络（DeepLabv3+、UNet、HighRes3DNet、V-Net、VoxResNet、Demon），这些队列是从不同病变阶段获取的。然后，我们在包含 655 张 MR 大鼠脑体积的大型数据集上评估了经过训练的模型和两种专门为啮齿动物 MRI 颅骨剥离 (RATS 和 RBET) 设计的方法。在我们的实验中，MedicDeepLabv3+ 的表现优于其他方法，在脑部和对侧半球区域的平均 Dice 系数分别为 0.952 和 0.944。此外，我们还表明，尽管 GPU 内存和训练数据有限，但我们的 MedicDeepLabv3+ 也提供了令人满意的分割。总之，我们的方法（公开发布于 https://github.com/jmlipman/MedicDeepLabv3Plus）在多种情况下都取得了出色的结果，证明了其能够减轻大鼠神经影像研究中的人工工作量。
脊髓萎缩和脑顺磁性边缘病变与多发性硬化症患者病情进展的相关性与复发活动无关
亚历山德罗·卡戈尔（Alessandro Cagol），医学博士，帕斯卡·本克特（Pascal Benkert） MD的Ernst-Wilhelm Radue，MD，Johanna Oechtering，MD，Johannes Lorscheider，MD，Marcus d'Souza，MD ，医学博士，博士，医学博士Oliver Findling，医学博士Andrew Chan，Anke Salmen，MD，Caroline Pot，MD，PhD，Claire Bridel，MD，Chiara Zecca，MD，MD， Tobias Derfuss 医学博士、Johanna M. Lieb 医学博士、Luca Remonda 医学博士、Franca Wagner 医学博士、Maria Isabel Vargas 医学博士、Renaud A. Du Pasquier 医学博士、Patrice H. Lalive 医学博士、Emanuele Pravat`a 医学博士、Johannes Weber 医学博士、Philippe C. Cattin 博士、Martina Absinta 医学博士、博士、Claudio Gobbi 医学博士、David Leppert 医学博士、Ludwig Kappos 医学博士、Jens Kuhle 医学博士、博士以及 Cristina Granziera 医学博士、博士
针对性深部脑刺激运动丘脑有助于皮质脊髓束损伤后的自主运动控制
1. 匹兹堡大学医学院，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 2. 匹兹堡大学康复与神经工程实验室，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 3. 匹兹堡大学物理医学与康复系，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 4. 匹兹堡大学生物工程系，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 5. 认知神经基础中心，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 6. 匹兹堡大学神经外科系，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 7. 匹兹堡大学神经科学系，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 8. 匹兹堡大学神经生物学系，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 (*) 共同第一作者 (**) 共同最后作者 大脑白质束病变阻止皮质脊髓下行输入有效激活脊髓运动神经元，导致无法治愈的肌肉麻痹。然而，在大多数情况下，皮质脊髓轴突的损伤是不完整的，神经技术可以增强幸存的连接以恢复运动功能。我们在这里假设，通过直接与皮质脊髓运动神经元建立兴奋性连接，运动丘脑的深部脑刺激 (DBS) 可以促进幸存的皮质脊髓纤维的激活，改善瘫痪肢体的运动。我们首先在猴子身上确定了最佳刺激目标和参数，这些目标和参数可以增强手臂、手和面部肌肉的运动诱发电位以及握力。这种增强作用在脑白质病变后仍然存在。然后，我们通过确定相应的最佳丘脑目标 (VIM/VOP 核) 将这些结果转化为人类受试者，并复制了在猴子身上获得的结果。最后，我们设计了一种 DBS 方案，可以立即改善慢性创伤性脑损伤患者的自主握力控制。我们的结果表明，针对运动丘脑的 DBS 可能成为治疗运动瘫痪的有效方法。引言中风或脑外伤 (TBI) 会导致皮质脊髓束 (CST) 损伤，破坏皮质与下运动中枢之间的通讯，导致面部、上肢或下肢肌肉功能丧失 1-4 。由此产生的上肢运动障碍仅在美国就严重影响了大约 1000 万人的生活质量 5,6 。强化物理治疗仍然是唯一的常规干预措施，但疗效有限，特别是对于中度至重度轻瘫患者 7,8 。在大多数情况下，CST 的损伤是不完全的。然而，保留的兴奋性下行连接不足以激活脊髓运动神经元，导致功能性运动轻瘫 9-11 。促进残留皮质脊髓轴突的激活可以重建运动神经元的
移动术中CT辅助无框立体定向活检在7例患者样本中实现了单米轨轨迹的精确度，以实现深处的脑损伤
抽象背景：大脑活检是至关重要的诊断干预措施，为治疗和预后提供了宝贵的信息，但很大程度上取决于高精度和精度。我们假设，通过使用移动单元的术中CT检查，通过基于神经验证的无框架立体定位和MRI引导的轨迹计划的组合，可以实现无缝集成的方法，得出最佳目标准确性。方法：我们分析了7个立体定向活检轨迹，用于各种深处的位置和不同的患者位置。在刚性固定后，使用计划MRI图像进行自动图像融合，使用移动CT单元进行术中术前扫描，并使用原位进行活检套管进行验证，以验证确定的目标位置。然后，我们评估了径向轨迹误差。结果：术中扫描，手术，MRI和CT图像的计算机化合并以及轨迹计划是可行的，在所有情况下都没有困难且安全。我们在60±12.3 mm的轨迹长度下达到了0.97±0.39 mm的径向轨迹偏差（平均值±标准偏差）。不需要因目标不准确而重新定位活检套管。结论：使用移动CT单元与无框神经验证指导的立体定位和基于术前MRI的轨迹计划结合使用的术中验证是可行的，安全且高度准确的。关键词：立体定向神经外科，图像指导，术中CT，脑活检该设置实现了深度脑损伤的单毫米精度和直接检测术中并发症的检测，并不依赖于专用的手术室，并且无缝地集成到常见的立体定位过程中。
超声图像的人工智能分析可减少良性乳腺活检对活检 BI-RADS 4 和 5 病变的回顾性研究
• 超声图像被匿名化，然后由 AI 软件系统 (Koios DS Breast) 进行分析。该系统仅根据 B 模式成像自动评估病变风险。然后根据真实情况评估系统输出，并与放射科医生的 BI-RADS 评估进行比较。
MSSEG-2 挑战赛论文集：使用数据管理和处理基础设施进行多发性硬化症新病变分割挑战赛
（法国多发性硬化症注册中心，旨在为研究目的收集法国多发性硬化症患者群体的影像数据、临床数据和生物样本）和 FLI 2（法国生命成像，致力于建立一个国家分布式电子基础设施来管理和处理医学影像数据）。这些共同努力旨在自动分割 MS 患者的 MRI 扫描，以帮助临床医生进行日常工作。该挑战赛于 2021 年 9 月 23 日在 MICCAI 2021 会议上举行。更具体地说，本次挑战赛要解决的问题如下。传统 MRI 广泛用于疾病诊断、患者随访、治疗监测，更广泛地用于了解 MS 的自然史。越来越多的文献对通过比较一个时间点与另一个时间点来在 T2/FLAIR 上描绘新的 MS 病变感兴趣。这种标记物比病变的总数量和体积更为重要，因为新病变的积累可以让临床医生了解某种抗炎 DMD（疾病改良药物）是否对患者有效。药物疗效的唯一指标确实是中枢神经系统内没有新的 T2 病变。但是，手动执行新病变计数是一项非常复杂且耗时的任务。因此，自动检测这些新病变将成为评估患者疾病活动性的一大进步。基于第一次 MSSEG 挑战赛的成功，我们组织了一次由 MICCAI 赞助的在线挑战赛，这次的主题是新的 MS 病变检测 3。这次挑战赛使我们能够 1）估计 2016 年至 2021 年期间取得的进展，2）扩大患者数量，以及 3）关注新病变这一关键临床标记物。我们对一个大型数据库（100 名患者，每人有两个时间点）执行了评估任务，该数据库是从 OFSEP 队列汇编而成，其中包含来自不同中心和扫描仪的 3D FLAIR 图像。与之前的挑战一样，我们在专用平台 (FLI-IAM) 上进行了评估，以自动化评估并消除挑战者看到进行评估的图像而产生的潜在偏见。
针对性深部脑刺激运动丘脑可改善脑损伤后的言语和吞咽运动功能
脑损伤后的运动功能 Erinn M. Grigsby 1,2,& , Lilly W. Tang 1,3,& , Arianna Damiani 1,4 , Jonathan C. Ho 1,3 , Isabella M. Montanaro 1,4 , Sirisha Nouduri 1,3 , Sara Trant 5 , Theodora Constantine 6 , Gregory M.亚当斯 6 、凯文·弗兰泽斯 2 、布拉德福德·Z·马洪 7,8 、朱莉·A·菲兹 9,10,11,12 、唐纳德·J·克拉蒙德 6 、凯拉·L·斯蒂潘西奇 13 、豪尔赫·A·冈萨雷斯·马丁内斯 6,10,12,14,+ 、埃尔维拉·皮隆迪尼 1,2,4,12,15,+, * 1. 康复匹兹堡大学神经工程实验室，3520 Fifth Avenue，Suite 300，匹兹堡，宾夕法尼亚州，美国，15213 2. 匹兹堡大学物理医学与康复系，3471 Fifth Avenue，Suite 910，匹兹堡，宾夕法尼亚州，美国，15213 3. 匹兹堡大学医学院，3550 Terrace St，匹兹堡，宾夕法尼亚州，美国，15213 4. 匹兹堡大学生物工程系，151 Benedum Hall，匹兹堡，宾夕法尼亚州，美国，15261 5. 匹兹堡大学耳鼻喉科系，宾夕法尼亚州，美国，15213 6. 匹兹堡大学医学中心神经外科系，200 Lothrop Street，Suite b-400，匹兹堡，宾夕法尼亚州，美国，15213 7. 卡内基梅隆大学心理学系，5000 Forbes Avenue，匹兹堡，宾夕法尼亚州，15213 8. 卡内基梅隆大学神经科学研究所，5000 Forbes Avenue，匹兹堡，宾夕法尼亚州，15213 9. 匹兹堡大学交流科学与障碍系，宾夕法尼亚州，美国，15213 10. 匹兹堡大学神经科学系，宾夕法尼亚州，美国，15213 11. 匹兹堡大学心理学系，宾夕法尼亚州，美国，1521 12. 认知神经基础中心，4400 Fifth Avenue，Suite 115，匹兹堡，宾夕法尼亚州，美国，15213 13. 布法罗大学交流障碍与科学系，122卡里大厅，南校区，纽约州布法罗，美国 14214 14. 匹兹堡大学神经生物学系，200 Lothrop Street，房间 E1440，宾夕法尼亚州匹兹堡，美国，15213 15. 匹兹堡大学临床和转化科学研究所 (CTSI)，宾夕法尼亚州匹兹堡，美国 15213 & 这些作者贡献相同 + 共同资深作者 * 通讯作者，elvirap@pitt.edu 摘要 说话和吞咽是复杂的运动行为，依赖于来自运动皮层区域输入神经信号的完整性来控制头部和颈部的肌肉。这些神经通路的损伤会导致关键肌肉无力，从而引起构音障碍和吞咽困难，从而造成严重的社会孤立和吸入和窒息的风险。我们在此展示了运动丘脑的深部脑刺激 (DBS) 改善了两名患有构音障碍和吞咽困难的参与者的言语和吞咽功能。首先，我们证明了 DBS 增加了面部运动皮层的兴奋，增强了运动诱发电位，以及 n=10 名神经通路完整的志愿者的口面发音器官的运动范围和速度。然后，我们证明这种增强作用可立即改善因脑损伤而导致中度吞咽困难和严重构音障碍的患者的吞咽功能。在这个受试者和另一个患有轻度构音障碍的受试者中，我们证明DBS可立即改善呼吸、发声、共振和发音控制障碍，从而使言语清晰度在临床上得到显著改善。我们的数据首次提供了人体证据，证明DBS可用于治疗脑损伤患者的吞咽困难和构音障碍。自然清晰的言语需要控制四个子系统：呼吸、发声、共振和发音；同样，吞咽涉及口腔、咽、喉和食道的顺序协调运动，以安全有效地将物质摄入胃中。这些系统的精确和协调激活取决于皮质脊髓束 (CST) 和皮质延髓束 (CBT) 的完整性，皮质脊髓束支配位于胸部、颈部和肩部的呼吸肌，而皮质延髓束则为喉部、腭部、舌部和面部肌肉提供双侧神经支配 1 。由于中风、脑外伤 (TBI)、脑肿瘤或神经退行性疾病而导致的任何一条束中断的皮质下病变会导致面部和口咽肌肉的意志控制无力和缺陷。这可能会导致各种不良的听觉感知语音特征，例如声音中断和质量受损、语音强度降低或声音产生不精确。这些损伤中的任何一种单独或组合都可能会导致面部和口咽肌肉的意志控制能力减弱和缺陷。这可能会导致各种不良的听觉感知语音特征，例如声音中断和质量受损、语音强度降低或声音产生不精确。这些障碍中的任何一种单独或组合都可能会导致面部和口咽肌肉的意志控制能力减弱和缺陷。这可能会导致各种不良的听觉感知语音特征，例如声音中断和质量受损、语音强度降低或声音产生不精确。这些障碍中的任何一种单独或组合都可能
左撇子外科医生的微创手术
对于晚期转移性CRC而言，严峻（2）。微卫星不稳定性（MSI）是由于不匹配修复缺陷（DMMR）导致的微卫星序列（主要是1-6个核苷酸的串联重复DNA序列）内的复制误差，导致误差积累和微卫星不稳定性高（MSI-H），这是MetAstic Crc（3％）（3％）（3％）（MSI）（MSI-H）。微卫星不稳定性高（MSI-H）患者在肿瘤细胞中的DNA突变积累导致肿瘤新抗原的产生，从而增强肿瘤免疫原性，促进免疫细胞浸润并刺激抗肿瘤的免疫反应（5）。对于晚期CRC的管理，依赖于系统治疗，包括化学疗法，靶向治疗和免疫疗法（6）。对于患有MSI-H/DMMR的晚期CRC患者，主题演讲177研究发现，pembrolizumab单药治疗在客观反应率（43.8％vs. 33.1％）和无进展生存期（16.5 vs. 8.2个月）中明显好于全身化疗。这些结果表明，Pembrolizumab可以被视为MSI-H/DMMR晚期CRC患者的初始治疗选择（7,8）。在此，我们提出了双主要CRC的案例。通过下一代测序（NGS）确定两个病变为MSI-H。不同的免疫治疗结局，如在直肠病变中达到的完全临床反应（CCR），而在结肠病变中考虑了对免疫疗法的主要耐药性。此案例研究对主要免疫疗法抗性问题提供了更深入的分析