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MR-PET的现状、挑战和前景
多模态成像设备的发展是影像学发展的里程碑,继SPECT-CT和PET-CT后,人们开始致力于MR-PET的研究.MRI的多参数解剖成像、功能成像与PET的分子成像结合,对促进神经、心血管、肿瘤等方面的研究及临床诊断具有重要意义.本文将从小动物、脑部及全身MR-PET成像3个方面对MR-PET的研究现状及其面临的挑战进行综述,并探讨MR-PET在生物医学中的优越性及发展前景.
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额叶背外侧癫痫发作的运动症状特点——基于立体脑电图的分析
目的 探讨起源于额叶背外侧癫痫发作的运动症状对应亚区分布特点.方法 回顾性分析19例经立体脑电图(SEEG)证实发作起源于额叶背外侧并经外科切除治疗的局灶性癫痫患者临床资料.将患者发作症状中的运动成分分为基本运动(Elementary motor,EM,包括强直、偏转、阵挛、肌阵挛等)与复杂运动(Complex motor,CM,包括自动运动、过度运动等)两大类.在磁共振成像大脑矢状位图像序列上建立Talairach坐标系,自VAC线与外侧裂交点起始斜向前上方建立一条与AC-PC线呈60°角的射线,把额叶分为前部和后部.然后将SEEG证实为致痫区(发作起始或早期扩散)的电极触点进行定位并分为三类:额前部、额后部和额中间型(跨界分布)致痫区.分析发作中的运动成分与发作起源前后分布位置的相关性.结果 19例患者中致痫区定位额前部癫痫5例(26.3％),其中2例EM,1例CM,2例EM+ CM;额中间型癫痫7例(36.8％),其中1例EM,无CM,6例EM+ CM;额后部癫痫7例(36.8％),其中6例EM,无CM,l例EM+ CM.相较于致痫区累及额前部者,额后部癫痫更多表现为单纯的基本运动(85.7％)而甚少出现复杂运动成分(P＜0.05);相较于额前部和额后部癫痫,额中间型癫痫更多表现为EM+ CM(85.7％) (P ＜0.05).结论 额叶背外侧癫痫发作的运动症状与致痫区定位有明显关联,额后部致痫区发作运动症状以基本运动成分为主,一旦致痫区向前累及,则症状往往会出现复杂运动成分;前后跨界分布的致痫区更易出现“组合运动症状”.在AC-PC坐标系建立“60.线”对额叶症状学定位可能有辅助价值.
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基于大数据的医院电子档案资料管理方法
医院文史、宣传等电子档案资料十分庞大,且数据结构复杂、数据类型繁多.因此,需要"新的处理模式"对这些大数据进行高效的采集、存储和分析等处理.在此背景下,设计一种多结构化的多模态海量数据的科学采集方法;基于Hadoop云存储架构,构建一种安全的医院电子档案资料的云存储系统架构;针对重要敏感数据,深入阐述数据脱敏方法;后,创建面向医院业务管理的电子档案资料的云计算及应用技术模型.文中提出的大数据处理综合技术方法,有利于推动大数据安全共享,可为医院电子档案管理决策管理提供参考.
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胶质瘤侵袭半暗带理论构建意义
脑胶质瘤是颅内常见的原发性恶性肿瘤,其预后不佳.绝大部分胶质瘤在术后数年内均将复发,这也是导致患者预后不良的主要原因.瘤周肿瘤细胞浸润区域是肿瘤复发高危区,本研究将其定义为肿瘤侵袭半暗带.依靠传统T1加权强化影像界定胶质瘤侵袭范围不够精确,多模态磁共振技术能够反映组织在分子弥散、血流灌注和代谢方面的差异,在鉴别肿瘤侵袭区、水肿区、正常脑组织区具有独特优势.应用多模态磁共振技术,构建胶质瘤侵袭半暗带理论有助于实现胶质瘤的精准诊疗,改善患者预后.
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导读
01专题
互联网医疗
微创手术以其创伤性小、恢复期短、安全高效等优势已成为现代医学发展快的领域之一。在微创手术中，手术导航设备得以广泛应用，用于制定术前计划、实时引导诊断和治疗，显著提高了手术效率、精度与安全性。《手术导航设备关键技术分析和展望》一文综合分析了手术导航设备的影像来源、定位和显示等主要组成部分，以及注册和多模态影像融合等关键技术，并对手术导航设备的发展现状和趋势做了讨论。 -
基于多模态典型相关特征表达的阿尔兹海默病诊断
对阿尔兹海默(AD)疾病进程的建模研究,有利于在其早期阶段——轻度认知障碍(MCI)进行更准确的诊断.不仅利用多模态影像数据,还分析模态间特征关系,用于增强与AD/MCI相关的特征表达能力.首先,基于典型相关分析融合不同模态间多个感兴趣区域并生成多模态关系特征表达;其次,基于稀疏小二乘回归损失函数,以此获得稳定且有识别力的相关性表达特征;后,使用交叉验证方法将随机选择的训练样本用于支持向量机分类模型,再对测试集受试者进行疾病阶段诊断.实验基于Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative(ADNI)公共数据库的805位受试者,包括AD,MCI和正常受试者(NC).此方法对于AD vs NC,MCI vs NC和p-MCI(进行性轻度认知障碍)vs s-MCI(稳定性轻度认知障碍)等3种不同类型数据,诊断结果分别为92.01％,74.83％和70.27％.与其他算法相比,分类准确率都有明显提高.表明所提出的方法能够有效应用于多模态数据对阿尔兹海默病的诊断分析研究.
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融合实时超声影像的多模态肌肉运动特性研究
人体肌肉活动是一个复杂过程,常用的研究方法包括肌电信号、肌音信号、超声影像等.提出一种多模态方法,联合这三种信号对肌肉活动特性进行研究.研发了多通道运动信号采集系统,对包括超声影像在内的多种信号进行实时同步采集.开发了一种新的图像追踪算法,实现肌肉边界的自动追踪.对膝关节伸展时股直肌等长收缩的情况进行研究,对采集的各种信号进行特性分析,并联合多种参数对关节力矩进行估计.研究表明,这三种 信号的线性组合与关节力矩之间存在显著的线性关系,拟合度达到0.99,高于分别用3种信号进行线性拟合的情况.与单独研究一种信号相比,这种多模态的方法能提供更多关于肌肉运动的信息,为进一步深入研究提供一种可行的方法.
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乳腺巨大良性叶状肿瘤多模态超声表现1例
患者女,45岁,因“发现右侧乳腺占位性病变2年余”就诊.查体:右侧乳腺皮下静脉充血,乳头未见异常,可触及一巨大、质硬、表面光滑的不规则肿块,活动度可,有轻压痛;双侧腋窝可触及多个肿大淋巴结.二维超声:右侧乳腺内可探及约9.27 cm×8.49 cm×6.46 cm不均匀低回声肿块,外形欠规则,呈分叶状,边界清,其内可见高回声间隔,肿块后方回声增强;CDFI可探及较丰富的血流信号,可见动脉频谱,RI约0.58(图1A);双侧腋窝可探及多个肿大淋巴结.
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伴随焦虑和慢性痛的癌症患者
治疗过癌症痛的医生都熟知,疼痛体验包含躯体和心理两种成分.当疼痛得到充分控制,患者的焦虑情绪也会随之缓解,因此能够应对癌症所带来的创伤.然而对于某些个体,持续的心理煎熬和焦虑反应干扰并加重了疾病的进展.本期疼痛临床动态将围绕癌症患者疼痛与焦虑之间错综复杂的双向关系,讨论如何对这种综合症状作出全面诊断,并提出针对促进适应和提高生活质量的多模态治疗措施.
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多模态磁共振成像诊断乳腺环形强化病变
目的 探讨多模态MRI对动态增强扫描(DCE)表现为环形强化的乳腺病变的诊断价值.方法 回顾性分析经手术病理证实的67例乳腺病变患者的DCE-MRI、DWI资料,病灶DCE-MRI均表现为环形强化.根据病理结果将67例分为良性组和恶性组,比较2组DCE-MRI病灶整体形态学指标、“强化环”形态学指标、时间-信号强度曲线类型、DWI扩散受限分布位置指标、DCE-MRI半定量参数指标及“强化环”多点ADC值的差异.以病理结果为应变量,上述具有统计学差异的指标为自变量,建立Logisitc回归模型构建新的联合参数并评价其诊断效能.结果 良、恶性组间“环形强化”环壁形态(Z2=14.19,P=0.001)、是否具有壁结节(x 2=12.48,P=0.001)、DWI扩散受限分布位置指标(x2=19.60,P=0.003)差异均有统计学意义;且2组间早期强化率(t=2.35,P=0.02),峰值达峰时间(Tmax;t=-4.66,P=0.007),ADC环内(t=1.35,P=0.001)、ADC环壁值(t=-2.88,P=0.005)差异均有统计学意义.新构建“强化环”形态学指标+DWI扩散受限分布位置+Tmax+ ADC环内参数联合诊断乳腺病变性质的约登指数高为0.83,ROC曲线下面积为0.87[95％ CI(0.82,,0.91)],诊断敏感度及特异度分别为91.96％和91.31％.结论 乳腺MR多模态成像对乳腺环形强化病变具有较高的诊断效能.
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多功能超声对比剂的应用研究
传统超声对比剂通过显示病变内部微循环灌注，显著提高了疾病诊断与鉴别诊断水平。但近年来，单一功能的对比剂已不能满足医学多样化需求。多功能超声对比剂改变了传统超声对比剂单一增强超声成像的模式，它以超声分子成像为核心，综合其他成像技术优势，对病变细胞发生、发展与凋亡进行多种模式在体显示，并利用图像可视化细胞功能及追踪分子过程，在细胞或分子水平直观地反映体内生理和病理变化过程，并且能在分子成像监控下进行靶向治疗，实现了诊断与治疗同步进行。其中，多模态对比剂是一种集超声成像、磁共振成像、核素显像或光学成像于一体的对比剂，因能实现多种显像模式优势互补而备受关注。本文就目前多功能超声对比剂的研究进展与面临的挑战及可能的发展前景作一综述。主要包括包裹液态氟碳的高分子超声对比剂、多模态超声对比剂、金纳米壳微胶囊（ GNS-MCs）、功能化多层碳纳米管（ MWCNTs）、超顺磁性氧化铁纳米颗粒（superparamagnetic iron oxide，SPIO）、量子点（quantum dots， QDs）等。
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多模态教学在妇产科实训教学中的应用探讨
运用多模态教学，创造多模态的妇产科临床操作场景，创造高职高专临床医学专业学生的学习实际操作场景，是把妇产科操作能力的培养和临床实际相结合的模态。通过多种模态刺激，给学生创造尽可能真实场景，强化妇产科实训的作用。以提高妇产科实训教学效果。
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多模态分子影像技术:肿瘤转化医学的加速器
转化医学(translational medicine)或称为转化研究(translational research)是将基础研究与解决临床实际问题相结合的一类研究.自2003年美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)院长Zerhouniz博士组织制订了全新的医学研究规划,即行动路线图(NIH roadmap),加速了生物医学研究成果向临床应用的转化,将更多的基础研究发现应用于临床疾病的预防和诊疗,从而达到提高人类健康水平的终极目标[1].转化医学是多层次多学科的交叉融合,将基础研究的成果迅速转化为临床患者的疾病预防、诊断、治疗及预后评估等,并将临床的实际问题及时引入基础研究,构成以患者为中心、以临床问题为导向、以成果应用为目标的研究过程[2].
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多模态影像融合技术联合BOLD-fMRI在中央区脑肿瘤手术中的应用
目的 利用多模态影像融合技术联合血氧饱和水平依赖的功能磁共振成像(BOLD-fMRI)构建中央区脑肿瘤及其周围解剖结构,为肿瘤切除手术提供指导.方法 回顾性纳入2015年4月至2015年11月清华大学医学中心,清华大学玉泉医院神经外科收治的5例中央区脑肿瘤患者,采用头颅CT、MRI及BOLD-fMRI对患者进行数据采集,利用NeuroTech软件对CT、MRI数据进行配准融合和三维重建,利用IViewbold软件对BOLD-fMRI数据进行分析处理.根据影像学结果设计手术切口、手术入路,在显微镜下行肿瘤切除手术.结果 三维重建后可清晰显示肿瘤的大小、部位、形状以及肿瘤与周围结构的解剖关系;BOLD-fMRI还可进一步显示肿瘤与皮质运动区的解剖关系.全切除5例,术后1例肢体肌力改善,1例语言功能改善,1例出现癫痫,2例未出现新发症状或原有症状加重.术后MRI检查均未见肿瘤残留,其中1例术后行MRI及BOLD-fMRI均显示中央沟静脉和皮质运动区保留.随访时间为3～11个月,平均(4.6±3.2)个月.复查头颅MRI均未见肿瘤复发.3例患者肢体肌力改善,1例语言功能改善,1例癫痫症状缓解.结论 多模态影像融合技术联合BOLD-fMRI能直观显示中央区肿瘤与周围组织及皮质运动区的解剖关系,为手术切口的设计、手术入路的选择、肿瘤切除及脑功能保护发挥重要作用.
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多模态影像融合技术在脑肿瘤手术中的应用
目的 利用多模态影像数据配准融合和三维重建的方法构建脑肿瘤及其周围的解剖结构,旨在为脑肿瘤手术提供指导.方法 选取2015年4月至2015年12月清华大学玉泉医院神经外科收治的10例脑肿瘤患者,采用头颅CT、MRI对脑肿瘤患者进行数据采集,利用NeuroTech软件对影像数据进行配准融合和三维重建.结果 对10例脑肿瘤患者的颅骨、脑肿瘤、脑组织以及血管等组织的三维结构进行重建,可清晰显示肿瘤的大小、位置、形状以及肿瘤与周围结构的解剖关系,从而在手术切口设计、手术入路和肿瘤切除方式的选择等方面发挥辅助作用.结论 采用多模态影像融合技术能直观地显示肿瘤与血管、脑组织、颅骨等组织的解剖关系,提供大量的可视化信息,指导神经外科手术的切口设计、手术入路的选择以及肿瘤切除,并在脑功能的保护、减少术后并发症方面发挥作用.
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多模态融合技术在延髓胶质瘤手术中的应用
目的 探讨多模态融合技术在提高延髓胶质瘤的切除程度及保护神经功能方面的作用.方法 回顾性分析2014年10月至2017年8月首都医科大学附属北京天坛医院神经外科收治的46例延髓胶质瘤患者的临床资料.根据是否应用多模态融合技术将其分为传统组(即采用传统影像学技术和显微外科手术,共23例)和多模态组[即采用弥散张量成像(DTI)、11C-蛋氨酸-正电子发射断层显像术/X线计算机体层成像(11C-MET-PET/CT)、术中导航、结合神经电生理监测的显微外科手术,共23例],对比分析两组患者的临床疗效.结果 两组患者的性别、发病年龄、肿瘤生长方式、术前肿瘤体积、术前Karnofsky功能状态评分、术后病理类型的差异均无统计学意义(均P＞0.05).多模态组的肿瘤平均切除程度明显高于传统组[分别为(86.7±26.7)％、(61.8±32.9)％,P=0.007];多模态组术后1周气管切开或气管插管保留率显著低于传统组(分别为34.8％、69.6％,P=0.018);术后1周呼吸机使用率和胃管保留率,传统组与多模态组间的差异均无统计学意义(均P＞0.05).46例的随访时间为0.6 ～37.0个月,平均(12.9±11.4)个月.术后3个月气管切开或气管插管保留率和胃管保留率,传统组与多模态组间的差异均无统计学意义(均P＞ 0.05).术后3个月呼吸机使用率,传统组与多模态组间的差异有统计学意义(分别为31.8％、5.0％,P=0.027).结论 多模态融合技术可在不加重神经功能损伤的情况下提高延髓胶质瘤的切除程度;还可降低术后近期气管切开或气管插管保留率,促进患者术后远期呼吸功能恢复.
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基于电子词典的多模态医学英语词汇教学初探
目的构建基于电子词典的多模态医学英语词汇教学模式，提高医学英语词汇教学效率。方法以英语构词法和多模态话语分析为理论基础，以医学英语词汇记忆任务为驱动，以“canaliculonasolacrimaloplasty”为例，以选词、拆词、解词、整合、拓展为主要过程，开展医学英语词汇教学实践。结果学生能够在较短的时间内，理解和记住大量医学英语词汇。结论以电子词的为主要工具的多模态医学英语词汇教学模式能够提高医学英语词汇教学效率，实现电子词典、多模态话语、英语词汇学等和医学英语词汇学习有机的整合。
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多模态影像与多学科协作对影像教学影响浅析
随着科技的进步,多模态影像技术、分子影像技术逐渐走向临床,为临床提供了更多、更丰富的病变信息.此外,多学科协作已经成为临床诊疗常规.多模态影像技术和多学科协作的出现也为影像教学提供了新的要求和课程,如何在传承以往"三基"训练基础上,提高影像专业学生的前沿思维能力以及应用新技术的能力是医学影像专业需要面对的问题.培养临床实用型、创新型人才需要将新的医学影像学技术应用到日常教学工作中去,既能为临床提供方便、快捷的服务,也能使学生提高创新思维能力.本文将围绕多模态影像技术和多学科协作对影像专业教学的影响展开讨论.
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北大“小动物多模态分子医学影像系统”可助新药研制
在2014年全国科技活动周北京主会场，由北京大学生物医学工程系参展的“小动物多模态分子医学影像系统”吸引着众多参观群众。
“小动物多模态分子影像重大科研仪器及关键技术研究是将X射线断层成像（CT）、正电子发射断层成像（PET）、单光子发射断层成像（SPECT）、荧光分子层析成像（FMT）四种成像模态创新性地在同一系统中进行整机集成和同机融合”。北京大学工学院生物医药工程系谢肇恒介绍，这台仪器可研发相关分子影像采集、处理与数字化管理软件系统，并将该系统应用于重大疾病新药研制及肿瘤靶向分子探针研究，为国家新药创制及生物医学研究提供技术支撑。 -
多模态医学图像融合与评价仿真系统的设计开发
目的:设计开发多模态医学图像融合与评价仿真系统,弥补不同成像技术图像的缺陷.方法:利用MATLAB 2014a开发平台,基于MATLAB图形用户界面,借助MATLAB图像处理工具箱进行系统设计开发.结果:实现了常用的多模态医学图像融合方法与对熵、互信息、交叉熵、均值、标准差等7个客观指标的评价.结论:该系统具有良好的交互性、实用性和可扩展性,不仅能为生物医学工程、医学影像技术等相关专业的医学图像处理教学提供参考,而且能为医生临床诊断提供依据.
