基于超声-CT图像的心脏影像融合数据处理方法

目的 应用多模态心脏影像融合技术进行动物实验,获取超声-CT心脏影像融合方法和检验指标,并通过临床试验验证其可行性。方法 采集6只比格犬心脏CT增强图像和超声心脏瓣膜容积图像,使用Mimics innovationsuite 19.0及3-Matic 11.0软件将各配准点及瓣环平面对齐,将超声心脏瓣膜图像融合至CT心脏腔室上,于融合图像和心脏标本中测量配准指标：二尖瓣前外侧联合点（ALC）、后内侧联合点（PIC）、主动脉瓣闭合口（AVC）到心尖部的最大径（D-ALC、D-PIC、D-AVC）及二尖瓣环平面与主动脉瓣环平面夹角（AMA）。对41例心房颤动患者行CT和经食管超声检查,采用同样方法处理图像,并测量基于CT图像和基于CT-超声融合图像的配准指标。结果 动物实验中,超声-CT心脏影像融合成功,融合图像与心脏标本中测量D-ALC、D-PIC、D-AVC和AMA差异均无统计学意义（P均>0.05）。对41例患者均成功完成超声-CT心脏影像融合配准,临床融合组与临床CT组间D-ALC、D-PIC、D-AVC和AMA测量值差异均无统计学意义（P均>0.05）。图像融合后AMA差值在5°以内者占92.68%（38/41）,D-ALC、D-PIC、D-AVC差值百分比均在5%以内者占87.80%（36/41）。结论 采用以瓣环为解剖定位标志的内部特征法进行心脏CT-超声影像融合可行且准确;AMA和瓣环平面与心尖部距离差值可作为检测配准准确性的指标。     

体素内不相干运动MRI评估MR引导下高强度聚焦超声消融子宫肌瘤中期治疗效果

目的 观察体素内不相干运动（IVIM）MRI评估MR引导下高强度聚焦超声（HIFU）消融治疗子宫肌瘤的中期效果。方法 分别于MR引导下HIFU治疗前及治疗后6个月对23例单发子宫肌瘤患者行多b值MR扫描,对所得图像提取3组数据分别进行拟合：①b ≤ 100 s/mm²（b=0、25、50、75、100 s/mm²）,采用单指数模型拟合得到ADC;②b ≤ 200 s/mm²（b=0、25、50、75、100、150、200 s/mm²）,以单指数模型拟合得到ADC;③b ≤ 1 000 s/mm²（b=0、25、50、75、100、150、200、500、800、1 000 s/mm²）,采用双指数IVIM模型拟合获得真扩散系数（D）、假性扩散系数（D^*）和灌注分数（f）。观察并比较MR引导下HIFU治疗前及治疗后6个月子宫肌瘤IVIM参数变化。结果 b ≤ 100 s/mm²图像显示MR引导下HIFU治疗6个月后ADC较治疗前明显下降（P=0.015）;b ≤ 200 s/mm²时,治疗后6个月ADC稍下降但不明显（P=0.145）;b ≤ 1 000 s/mm²图像显示治疗后D明显上升（P<0.001）、f明显下降（P=0.001）,而D^*无明显变化（P=0.187）。结论 利用IVIM MRI可较好地评估MR引导下HIFU消融治疗子宫肌瘤的中期效果。     

SPECT/CT心肌灌注显像图像配准情况及其对图像质量的影响

目的 探讨SPECT/CT心肌灌注显像CT与SPECT图像的配准及配准不良对CT衰减校正（CTAC）图像质量的影响。方法 分析110例⁹⁹Tc^m-甲氧基异丁基异腈SPECT/CT心肌灌注显像受检者资料,利用仪器自带的图像融合软件观察CT和SPECT图像的配准情况,并对出现配准不良的受检者图像行重新配准。利用靶心图获得左心室各壁的放射性计数百分比,比较不同方向配准不良与重新配准后左心室各壁放射性计数的差异和图像差异。结果 有58例（58/110,52.73%）共出现78次图像配准不良,以x轴方向向右偏移和z轴方向向下偏移最常见。对配准不良的图像重新配准后,前壁、心尖部和侧壁的放射性计数百分比明显增加（t=7.931、2.385、8.320,P均<0.05）,其中x轴方向的配准不良对侧壁的影响最为显著,z轴方向的配准不良对前壁的影响最为显著。图像重新配准后可明显改善左心室前壁、心尖部和侧壁的放射性分布。结论 图像配准不良以x轴方向向右偏移和z轴方向向下偏移最为常见,对前壁、心尖部和侧壁的影响最为显著;对CT和SPECT图像行重新配准后可明显改善左心室各壁的图像质量。     

非灌注区域MR T2WI信号评估HIFU消融子宫肌瘤的疗效

目的 探讨MR增强非灌注区域T2WI信号在评估子宫肌瘤HIFU术后疗效中的价值。方法 收集因子宫肌瘤接受HIFU消融治疗,并于术前和术后第3天、3个月和6个月接受MRI随访的90例患者,根据术后第3天非灌注区域内T2WI信号不同,将其分为低信号组（n=9）、等信号组（n=15）、混杂信号组（n=40）和高信号组（n=26）,比较术后第3个月和6个月肌瘤残余体积的差异。结果 术后第3个月和第6个月,4组间肿瘤残余体积总体差异均有统计学意义（P均< 0.05）;两两比较,高信号组肌瘤残余体积均高于低信号组、等信号组和混杂信号组（P均< 0.05）;低信号组、等信号组和混杂信号组间差异均无统计学意义（P均>0.05）。术后患者未出现严重不良反应。结论 HIFU消融子宫肌瘤安全、有效;非灌注区域内T2WI信号可作为评估子宫肌瘤HIFU术后早期疗效的有效指标。     

MRI评价子宫肌瘤高强度聚焦超声消融术后盆底筋膜改变

目的 探讨MRI评价子宫肌瘤高强度聚焦超声消融术（HIFU）后盆底筋膜改变的价值。方法 回顾性分析初次行HIFU治疗的283例子宫肌瘤患者的盆腔MRI及临床资料,观察盆腔筋膜水肿情况,记录HIFU治疗总能量、辐照时间。分析患者年龄、肌瘤情况（位置、类型、数量、体积）及HIFU治疗总能量、辐照时间与盆底筋膜改变的相关性。结果 共201例（201/283,71.02%）患者HIFU后盆腔筋膜出现水肿,59.71%（169/283）为1度和2度。不同肌瘤位置患者术后盆底筋膜水肿程度差异有统计学意义（χ²=27.50,P=0.007）。患者年龄、肌瘤情况（数目、体积）与盆腔筋膜水肿程度无相关性（P均> 0.05）;HIFU治疗总能量、辐照时间与盆腔筋膜水肿程度呈正相关（r_s=0.288、0.317,P均< 0.001）。结论 采用MRI可评价HIFU治疗子宫肌瘤引起的盆腔筋膜水肿,HIFU辐照时间、治疗总能量、子宫肌瘤位置是引起盆底筋膜水肿的主要影响因素。     

实时超声弹性成像技术鉴别诊断子宫肌瘤和子宫腺肌瘤

目的 探讨实时超声弹性成像鉴别诊断子宫肌层病变的价值。方法 40例子宫肌瘤患者和20例子宫腺肌瘤患者均在术前接受常规超声检查及实时超声弹性成像,分析子宫肌瘤和子宫腺肌瘤的弹性图像特征及应变力比值(SR)。计算组内相关系数(ICC)评估SR多次测量的重复性。结果 子宫肌瘤患者的正常肌壁与病变的SR为1.52±0.69;子宫腺肌瘤患者正常肌壁与病变的SR为0.91±0.28,差异有统计学意义(t=3.79,P=0.013)。实时超声弹性成像示子宫腺肌瘤以红与绿色为主;子宫肌瘤以较均匀一致的蓝色为主。结论 实时超声弹性成像是鉴别诊断子宫肌瘤和子宫腺肌瘤的有效方法。     

制备纳米粒联合高强度聚焦超声治疗三阴性乳腺癌：体外实验

目的 制备特异性靶向三阴性乳腺癌(TNBC)纳米粒(NP)AS1411/PFH-NP,评估其联合高强度聚焦超声(HIFU)治疗TNBC的价值。方法 以双乳化法将十四氟己烷(PFH)装载于PLGA@PEG,以AS1411核酸适配体与PFH-NP连接,制备AS1411/PFH-NP,观察其物理特性、靶向能力及体外超声显像能力,评价HIFU联合AS1411/PFH-NP消融离体牛肝组织及杀伤MB-231 TNBC细胞的价值。结果 成功制备AS1411/PFH-NP,其形态较佳,对MB-231 TNBC细胞具有良好靶向能力。AS1411/PFH-NP组CEUS图像灰度值大于磷酸盐缓冲液(PBS)组及NP组(t=17.24、5.60,P均＜0.05)。经HIFU+AS1411/PFH-NP消融后,牛肝组织凝固性坏死体积大于经HIFU+PBS(t=7.99,P＜0.01)及HIFU+NP消融后(t=4.33,P＜0.05);且HIFU+AS1411/PFH-NP消融能效因子显著低于HIFU+PBS(t=5.41,P＜0.01)及HIFU+NP消融(t=4.82,P＜0.01)。HIFU+AS1411/PFH-NP组MB-231细胞凋亡率高于其他组(P均＜0.05)。结论 特异性靶向TNBC AS1411/PFH-NP可提高HIFU体外消融效率。     

高强度聚焦超声治疗子宫腺肌病能效因子的影响因素

目的 探讨高强度聚焦超声治疗子宫腺肌病能效因子（EEF）的影响因素。方法 回顾性分析130例接受高强度聚焦超声治疗的子宫腺肌病患者的资料。采用差异性和相关性分析方法找出可影响高强度聚焦超声消融EEF的因素,并通过多因素分析获得多元线性回归方程。结果 病程（X1）、腹壁瘢痕（X2）、促性腺激素释放激素激动剂（GnRH-a）预处理（X3）、血流分级（X4）、腹壁厚度（X5）及靶皮距（X6）为高强度聚焦超声消融EEF的影响因素。多元线性回归方程为Y=-17.742+1.153X1+14.927X2-13.846X3+4.713X4+1.422X5+0.227X6。结论 高强度聚焦超声治疗病程短、无腹壁瘢痕、治疗前经GnRH-a预处理、病灶血流少、腹壁厚度薄、靶皮距短的子宫腺肌病患者的EEF更小,消融效率更高。     

核素图像体外标记物的研制及在图像融合中的初步应用

目的 研制一种图像体外标记物,用于核素功能性图像与解剖结构性图像（CT、MRI等）异机配准融合,以提高异机图像融合精度。方法 设计加工一种特殊的塑料小球壳（标记球）,将球壳内装满核素显像液用于受检者靶区体外显像标记。将同等大小的标记球内分别装入CT和MR对比剂或CT/MR双模态显影液,行CT和MR扫描后观察图像融合效果。结果 标记球在核素图像上的浓集点清晰,大小适中,图像标记明显。标记球亦可用于CT/MR的图像融合。结论 图像体外标记物可用于图像配准融合,临床应用效果满意。     

经会阴超声评价子宫全切术后盆底前腔室结构的变化

目的 采用经会阴超声评价子宫全切手术前后盆底前腔室结构的变化。方法 收集拟行子宫全切术的患者45例,于术前1天、术后1、3、6个月采用经会阴超声观察盆底前腔室结构,分别记录和计算静息状态和最大瓦氏动作下膀胱颈距耻骨联合下缘的距离（BSD）、膀胱颈移动度（BND）、尿道旋转角（UR）和膀胱尿道后角（PUA）,并对不同时间各参数进行统计学分析。结果 不同时间点最大瓦氏动作下BSD、PUA,BND,UR差异有统计学意义（P均<0.05）。与术前比较,术后3个月最大瓦氏状态下BSD减小（H=2.627,P=0.009）、BND增大（q=-3.095,P=0.002）,术后6个月最大瓦氏状态下BSD减小（H=4.379,P<0.001）,BND（q=-4.379,P<0.001）、UR（H=-2.861,P=0.004）和最大瓦氏状态下PUA（q=-2.686,P=0.007）增大;余两两时间点比较差异均无统计学意义（P均>0.05）。结论 子宫全切术后初期盆底前腔室最大瓦氏动作下BSD、PUA,BND,UR已发生变化;明确子宫全切术对盆底结构的损伤,可为临床早期进行盆底康复治疗提供理论依据。     

常规MRI在子宫肌瘤超声消融疗效评价及随访中的价值

目的 探讨常规MRI在评价超声消融治疗子宫肌瘤疗效及随访中的价值。方法 回顾性分析158例经超声消融治疗后6个月内接受MR检查的子宫肌瘤患者。所有患者均接受FS TSE T2W序列及增强前后T1W VIBE FS序列成像。分析超声消融后肌瘤的MR平扫图像信号改变,并与增强图像进行比较,观察信号变化规律,计算信号变化区域的体积及其相关性。结果 超声消融治疗后, VIBE FS T1WI上子宫肌瘤高信号区域与增强后所测坏死区域一致,二者间体积差异无统计学意义。单变量分析发现平扫VIBE FS T1WI上高信号区域的体积与增强图像上坏死区域的体积呈高度相关(r=0.99,P<0.001)。FS TSE T2WI可以确定子宫肌瘤的边界、大小。结论 常规MR平扫可准确评价超声消融治疗子宫肌瘤的疗效,T2WI可确定子宫肌瘤的边界、大小,T1WI可准确测量肌瘤坏死区域的体积。     

子宫肌瘤超声消融后子宫浆肌层损伤早期MRI影像学特征及临床意义

目的探究子宫肌瘤超声消融后子宫浆肌层损伤早期MRI影像学特征及其临床意义。方法回顾性分析2019年9月~2020年9月在本院接受高强度聚焦超声（HIFU）消融术治疗的150例子宫肌瘤患者的临床资料，所有患者均于手术前后接受MR检查，影像学资料完整。比较手术前后患者的MRI信号改变情况，根据MRI图像特征确定术后患者子宫浆肌层损伤情况，将患者分为损伤组（n=43）和无损伤组（n=107），观察损伤组患者的MRI形态特征，比较两组患者的超声消融情况及术后不良反应发生情况。结果术前，子宫肌瘤在T1WI上表现为低、等或高信号，在T2WI上表现为低或高低混杂信号、等信号或高信号，增强扫描均显示强化；术后肌瘤T1WI信号增高，T2WI信号变化无明显规律，增强扫描均显示无强化。超声消融后，子宫浆肌层损伤率为28.67%（43/150），子宫浆肌层损伤的MRI表现为:T2WI序列显示肌瘤周边肌层信号连续，边界清晰；动态增强扫描显示子宫浆肌层呈环状强化，局部灌注缺损，前壁肌瘤的宫浆肌层损伤率最高为31.40%。损伤组的辐照时间、消融总剂量和肌瘤体积消融率均高于无损伤组（P < 0.05），术后两组患者均出现一定不良反应，且损伤组患者阴道排液发生率高于无损伤组（P < 0.05）。结论子宫肌瘤患者接受HIFU消融术治疗后，早期会出现子宫浆肌层损伤，治疗期间的辐照时间长、消融总剂量及肌瘤体积消融率高会增加患者子宫浆肌层损伤的风险，使患者术后出现不良反应，通过MRI检查可有效评估患者的子宫浆肌层损伤情况。      

探讨高强度聚焦超声消融后残余子宫肌瘤组织转归的机制

目的分析超声消融对靶区外不同位点子宫肌瘤组织雌、孕激素受体以及芳香化酶的表达情况,探讨残余子宫肌瘤的转归的可能机制。方法采用MR引导下高强度聚焦超声(HIFU)肿瘤治疗系统消融8个子宫肌瘤,声功率400W,辐照时间60s,以MR检测靶区外子宫肌瘤组织的升温情况。治疗前取1cm×1cm子宫肌瘤组织为对照组。辐照完毕后取靶区外0.5cm、1.0cm、1.5cm处子宫肌瘤组织。以免疫组化法检测超声消融靶区边缘雌、孕激素受体及芳香化酶(P450酶)的表达,以Western-blot半定量检测P450酶蛋白表达水平。结果靶区周围肌瘤组织温度也有不同程度升高,并且靶区外位点的温度逐渐降低。与对照组比较,靶区外肌瘤组织雌、孕激素受体表达均无明显改变。免疫组化及Western-blot半定量结果显示P450酶蛋白在靶区外0.5cm、1.0cm的表达明显低于对照组(P<0.05)。结论超声消融部分子宫肌瘤后,在一定范围内的残余子宫肌瘤的生长会被抑制,其机制与温度影响P450酶的蛋白表达有关。     

增强MRI与超声造影在超声消融海扶子宫肌瘤的治疗比较

目的比较增强MRI与超声造影在高强度聚焦超声（HIFU）治疗子宫肌瘤疗效观察中的应用价值。方法 选取2019年2月~2020年2月我院收治102例行HIFU治疗的子宫肌瘤患者,患者治疗前后均进行超声造影和增强MRI检查,比较两种检测方法在疗效评价中的作用。结果两种检测方法治疗前后肌瘤均径、肌瘤体积比较差异无统计学意义（P>0.05）,其中增强MRI可明显显示肌瘤的大小和边界,而超声造影对子宫肌瘤的边界图像显示相对不足,且增强MRI图像质量评分、消融率高于超声造影, 差异有统计学意义（P<0.05）;增强MRI和超声造影对消融区、残余灶均能有效显示,两者评价HIFU治疗子宫肌瘤总有效率比 较差异无统计学意义（P>0.05）。结论增强MRI在子宫肌瘤定性诊断方面优于超声造影,而超声造影检查更具有可重复性、灵活性,两者均为HIFU治疗前后的必要检查。      

Pelvic applications of MR-guided high intensity focused ultrasound

MR-guided high intensity focused ultrasound (MRg HIFU) is a novel method of tissue ablation that incorporates high energy focused ultrasound for tissue heating and necrosis within an MR scanner that provides simultaneous stereotactic tissue targeting and thermometry. To date, MRg HIFU has been used primarily to treat uterine fibroids, but many additional applications in the pelvis are in development. This article reviews the basic technology of MRg HIFU, and the use of MRg HIFU to treat uterine fibroids, adenomyosis, and prostate cancer.     

高强度聚焦超声消融子宫肌瘤疗效相关因素分析

目的 通过多因素及单因素相关性分析,探讨影响高强度聚焦超声消融治疗子宫肌瘤疗效的因素.方法 73例(共97个肌瘤)确诊为子宫肌瘤的患者,进行超声消融治疗.根据肌瘤大小、类型、位置、患者年龄、MRI-T2信号、MRI-T1增强信号、治疗平均功率进行分组.术后1个月通过增强MRI进行疗效评估,分为显效(消融率>50%)、有效(消融率<50%)两个等级.分析肌瘤不同大小、类型、位置、患者年龄、T2信号、T1增强信号、平均功率与疗效的关系.结果 前壁的疗效优于其他位置的治疗效果(P<0.05);T1增强信号越高疗效越差(P<0.05);T2高信号的疗效低于T2低信号和等信号.但差异无统计学意义(P>0.05);而肌瘤的大小、类型、患者的年龄与疗效无相关性.结论 通过对子宫肌瘤不同因素与疗效关系分析,可以为进一步预测疗效、指导临床应用提供依据.     

超声造影评价高强度聚焦超声和射频消融治疗不同大小子宫肌瘤疗效及比较

目的采用超声造影技术评价高强度聚焦超声(HIFU)和射频消融治疗子宫肌瘤的疗效,并比较两者对不同大小子宫肌瘤疗效的差异。方法 100例子宫肌瘤患者共138个肌瘤,随机分为2组,每组各50例,分别接受HIFU及射频消融治疗。HIFU组16例患者24个肌瘤直径2.0～4.0cm,26例患者32个肌瘤直径4.0～6.0cm,8例患者12个肌瘤直径6.0～8.0cm;射频消融组14例患者22个肌瘤直径2.0～4.0cm,27例患者35个肌瘤直径4.0～6.0cm,9例患者13个肌瘤直径6.0～8.0cm。所有患者均于治疗前、后1周内行超声造影。采用Chi-squareχ2检验比较HIFU、射频消融治疗不同大小子宫肌瘤完全消融率、术后并发症发生率。结果 HIFU组、射频消融组直径2.0～4.0cm子宫肌瘤完全消融率分别为91.7%(2/24)和95.5%(1/22),差异无统计学意义(χ2=0.270,P>0.05);HIFU组、射频消融组直径4.0～6.0cm子宫肌瘤完全消融率分别为56.3%(18/32)和94.3%(33/35),HIFU组完全消融率低于射频消融组,且差异有统计学意义(χ2=13.304,P<0.05);HIFU组、射频消融组直径6.0～8.0cm子宫肌瘤完全消融率分别为16.7%(2/12)和76.9%(10/13),HIFU组与射频消融组的完全消融率均降低,但射频消融组的完全消融率仍高于HIFU组,且差异有统计学意义(χ2=10.711,P<0.05)。术后并发症包括发热、下腹部疼痛、盆腔积液、阴道排液及单侧下肢麻木。HIFU组并发症发生率为16.0%(8/50),低于射频消融组的36.0%(18/50),差异有统计学意义(χ2=4.917,P<0.05)。结论 HIFU和射频消融对于直径4.0cm以下子宫肌瘤疗效显著。对于直径6.0cm以上的子宫肌瘤,射频消融可取得较好疗效。HIFU作为一种无创治疗手段,可作为小肌瘤非手术治疗的首选方法。     

Extracorporeal ablation of uterine fibroids with high-intensity focused ultrasound: imaging and histopathologic evaluation.

OBJECTIVE: The purpose of this study was to evaluate the therapeutic efficacy of high-intensity focused ultrasound (HIFU) in the treatment of uterine fibroids by using imaging and histopathologic examination. METHODS: From May 2004 to June 2005, 119 consecutive patients with 187 uterine fibroids were treated with HIFU. Sixty-two fibroids received ultrasonographically guided needle puncture biopsy 1 week before and after HIFU treatment, respectively, to confirm the diagnosis and to assess the early therapeutic efficacy. Hematoxylin-eosin staining and electron microscopy were performed to characterize more subtle phenotypic changes to determine treatment success. Immediate therapeutic effects were assessed at follow-up with Doppler ultrasonography and computed tomography or magnetic resonance imaging. All patients were followed for 6 to 12 months to observe long-term therapeutic effects. Fibroid mean diameters, volumes, and reduction rates 1, 3, 6, and 12 months after HIFU treatment were calculated and compared with 1-way analysis of variance and Student-Newman-Keuls tests. RESULTS: No severe complications were observed after HIFU ablation. Fifty-one (82.3%) of 62 biopsy specimens revealed obvious signs of necrosis under light microscopy, and more subtle changes in cellular structure that indicated nonviability could be found in 60 specimens (96.8%) under electron microscopy. However, viable cells still could be found in 16 specimens (25.8%). Follow-up images showed absence or reduction of blood supply in the lesions after HIFU ablation. Median reductions in tumor size as a percentage of initial tumor volume at 1, 3, 6, and 12 months after HIFU treatment were 21.2%, 29.6%, 44.8%, and 48.7%, respectively. CONCLUSIONS: Imaging and histopathologic evidence directly validate HIFU ablation as an effective treatment of uterine fibroids.