羅彥，孟曉巖，李佳麗，陳曉，胡瑤，竺笛，梁萍，楊陽，周紫玲，李安琴，鄒顯倫，呂銀章，王梓，范嬋媛，謝金珂，可贊，游慧娟，李震，王良，胡道予

第104屆北美放射學(xué)年會上(RSNA2018)腹部影像學(xué)方面的大會報告及影像展板中討論的熱點問題主要有人工智能、影像組學(xué)/紋理分析和能譜CT的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用等。筆者將按照解剖部位，分別對肝臟、膽囊及膽道、胰腺、腎上腺、胃腸道、泌尿和生殖系統(tǒng)方面的影像學(xué)研究熱點和進展進行闡述。

肝臟影像學(xué)

機器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)是本次RSNA的研究熱點。Verloh等利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(artificial neural network，ANN)算法建立了一種基于對比增強MR圖像的自動肝臟分割系統(tǒng)。使用全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(fully-convolutional neural network，F(xiàn)CN)算法，Shall等開發(fā)出一種基于深度學(xué)習(xí)的MRI肝臟病灶自動分割方法，可更準(zhǔn)確有效地測量肝臟病灶的大小及其隨時間變化的情況。肝臟結(jié)節(jié)通常使用美國肝病研究學(xué)會(American Association for the Study of Liver Diseases，AASLD)和肝臟影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(liver imaging reporting and data system，LI-RADS)標(biāo)準(zhǔn)進行分類。Yamashita等研究顯示深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(convolutional neural network，CNN)模型有助用于對比增強CT/MRI肝臟病變的LI-RADS分級。但肝硬化患者中有很大比例的肝臟結(jié)節(jié)依據(jù)AASLD或LI-RADS標(biāo)準(zhǔn)仍不能確定良惡性。Mokrane等通過機器學(xué)習(xí)建立模型，可提高對比增強CT在高風(fēng)險肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)患者中鑒別良惡性結(jié)節(jié)的準(zhǔn)確性。Hamm等開發(fā)的3D深度CNN模型可利用對比增強MRI圖像自動分類局灶性肝臟病變，在對296例患者的494個不同類型病變[肝囊腫，血管瘤，局灶性結(jié)節(jié)性增生， HCC，肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌(intrahepatic cholangiocarcinoma，IHCC)和結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移]的診斷中，CNN模型的總體診斷符合率為92%，敏感度達92%，特異度達98%。

機器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)與影像組學(xué)/紋理分析相結(jié)合在預(yù)測HCC療效和預(yù)后中的應(yīng)用具有巨大前景。Morshid等研究顯示利用FCN算法建立預(yù)測模型，在模型中加入治療前CT圖像的紋理特征可提高巴塞羅那臨床肝癌(Barcelona Clinic Liver Cancer，BCLC)分期法在預(yù)測經(jīng)肝動脈化療栓塞治療HCC療效的準(zhǔn)確性。Kim等利用機器學(xué)習(xí)建立模型，該模型結(jié)合患者術(shù)前釓塞酸增強MRI影像組學(xué)特征和臨床資料，可預(yù)測單發(fā)的小于5cm的HCC在手術(shù)切除術(shù)后早期(<2年)和晚期(2～5年)的復(fù)發(fā)情況。早期HCC射頻消融術(shù)(RFA)后，超過50%的患者在2～3年內(nèi)出現(xiàn)肝內(nèi)復(fù)發(fā)(intrahepaitc recurrence，IHR)。Hsu等將影像組學(xué)與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合，建立了基于對比增強CT影像組學(xué)特征的模型，該模型可用于預(yù)測接受RFA治療的早期HCC患者2年內(nèi)發(fā)生IHR的風(fēng)險。

美國放射學(xué)院在2017年更新了LI-RADS。本次RSNA中部分學(xué)者對LI-RADS(2017更新)的應(yīng)用進行了評估。Choi等利用LI-RADS對單發(fā)的肝硬化背景下原發(fā)性肝癌的釓塞酸增強MRI進行分析，顯示LI-RADS能正確區(qū)分大多數(shù)HCC與IHCC，但是對混合型肝細(xì)胞癌-膽管細(xì)胞癌(cHCC-CC)與HCC的鑒別尚有一定難度。LI-RADS分級是預(yù)測原發(fā)性肝癌患者術(shù)后總生存率(overall survival，OS)和無復(fù)發(fā)生存(recurrence free survival，RFS)的獨立預(yù)后因素。Li等發(fā)現(xiàn)與增強CT相比，釓塞酸增強MRI能顯示更多的主要和輔助征象，對診斷HCC更加敏感。LI-RADS(2017更新)中輔助征象是可選的，影像醫(yī)師可選擇是否應(yīng)用輔助征象來調(diào)整LI-RADS分級。Berman等發(fā)現(xiàn)輔助征象可導(dǎo)致大部分病變的LI-RADS分級發(fā)生調(diào)整，傾向于分級的上調(diào)，在MRI診斷中比CT中更常見，且主要影響根據(jù)主要征象分為LR-3級的病例，可能會對患者的臨床決策產(chǎn)生影響。LI-RADS(2017更新)新增了肝臟病灶局部治療后療效評估的內(nèi)容(LR-Treated)，將其細(xì)分為無法評估治療反應(yīng)(LR-TR Nonevaluable)、治療后無腫瘤存活(LR-TR Nonviable)、治療反應(yīng)不確定(LR-TR Equivocal)和治療后腫瘤存活(LR-TR Viable)四大類。Shropshire等對LI-RADS(2017更新)在經(jīng)動脈栓塞治療HCC療效評估中的價值，結(jié)果顯示治療前以及治療后三位影像醫(yī)師的LI-RADS分級均表現(xiàn)為中等程度的一致性，以手術(shù)病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，LR-Treated預(yù)測治療后無腫瘤存活的陰性預(yù)測值(negative predictive value,NPV)和預(yù)測治療后腫瘤存活的陽性預(yù)測值(positive predictive value,NPV)均較高。

在肝纖維化與肝硬化方面，多頻磁共振彈性成像技術(shù)(multifrequency magnetic resonance elastography，mMRE)對肝纖維化分期顯示出良好的診斷準(zhǔn)確性，可減少侵入性肝臟活檢的需要，并能顯示整個肝臟纖維化的分布情況。傳統(tǒng)的MRE采用呼氣末屏氣采集圖像，Li等研究顯示采用自由呼吸的快速MRE對肝臟硬度的評估具有良好的準(zhǔn)確性，特別是對于無肝硬化的患者，有助于不能配合屏氣(如兒科或鎮(zhèn)靜等)的患者MRE檢查。Park等從釓塞酸增強MRI肝膽期圖像中提取影像組學(xué)特征，建立影像組學(xué)纖維化指數(shù)，結(jié)果顯示基于影像組學(xué)分析的指數(shù)與肝纖維化病理分期顯著正相關(guān)。Ren等研究顯示肝硬化患者門脈期肝實質(zhì)平均碘濃度與總碘濃度明顯低于健康志愿者，利用能譜CT中的物質(zhì)分離技術(shù)可評估肝硬化時肝臟的血流的變化情況，為肝硬化的早期診斷提供更多依據(jù)。

在肝臟脂肪變性評估方面，2點Dixon和T2*多回波容積Dixon序列互為補充。與多回波Dixon的質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)(proton density fat fraction，PDFF)定量測量相比，2點Dixon序列對脂肪的定性評估更加敏感，但特異度較低。體模實驗顯示，不同廠商和場強條件下，6點Dixon序列在測量脂肪比例方面非常準(zhǔn)確。PDFF在不同場強、不同觀察者以及2周時間間隔的測量值之間具有高度可重復(fù)性。當(dāng)脂肪分?jǐn)?shù)(fat fraction，F(xiàn)F)變化比例大于5%時表明不同場強條件下縱向隨訪的真實變化。結(jié)合FF、肝臟硬度和T1弛豫時間的非侵入性MR指數(shù)對于檢測非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)患者的非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)具有較高的診斷效能?；趩卧措p能CT門脈期圖像生成的FF顯示出與標(biāo)準(zhǔn)的脂肪肝MRI評估參數(shù)有很強的相關(guān)性。

膽囊及膽道系統(tǒng)影像

Min等研究顯示膽囊癌(gallbladder cancer，GBC)的ADC值與腫瘤分化及分期[美國癌癥聯(lián)合委員會(American Joint Committee on Cancer，AJCC)]顯著相關(guān)，并且是預(yù)測GBC患者術(shù)后長期無病生存(disease-free survival，DFS)的預(yù)后因素。

Winther等利用深度學(xué)習(xí)實現(xiàn)了全自動探測原發(fā)性硬化性膽管炎(primary sclerosing cholangitis，PSC)三維磁共振胰膽管造影(3D-MRCP)的典型影像表現(xiàn)。然而經(jīng)驗表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法傾向于過度擬合數(shù)據(jù)集特征，該研究結(jié)果尚需要更多的多中心數(shù)據(jù)進一步的驗證。Choi等以術(shù)中膽管造影為參照標(biāo)準(zhǔn)，顯示術(shù)前聯(lián)合T2磁共振膽管造影(T2-MRC)和釓塞酸增強肝膽期磁共振膽管造影(HBP-MRC)比單獨使用T2-MRC能更佳地顯示活體肝移植供者的膽道解剖結(jié)構(gòu)。為了探討低劑量MR肝臟特異性造影劑釓塞酸二鈉用于CT膽管造影的可行性，Dilger等利用不同濃度的釓塞酸二鈉溶液在體外模具進行單能和雙能CT掃描，結(jié)果顯示，釓塞酸二鈉有望用于CT膽管造影，能提供與臨床含碘對比劑相似的對比噪聲比(contrast to noise ratio，CNR)。雙能CT或低kV單能CT有助于提高圖像的CNR。

胰腺影像學(xué)

深度學(xué)習(xí)及紋理分析/組方分析等方法在胰腺腫瘤的診斷與鑒別診斷中同樣發(fā)揮著重要作用。Luo等利用殘差學(xué)習(xí)框架(residual learning framework，ResNet)的深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(deep convolutional neural network，DCNN)對胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤(pancreatic neuroendocrine neoplasms，P-NENs)術(shù)前增強CT圖像進行分析。結(jié)果顯示，DCNN有助于鑒別低分化P-NENs(G3)和高中分化P-NENs(G1+G2)，其診斷準(zhǔn)確率為80.6%，敏感度為79.0%，特異度為81.0%。Chu等研究顯示Haralick紋理分析可用于鑒別胰頭部胰腺癌與腫塊型胰腺炎，在T2WI和增強前、增強后T1WI中，以增強后T1WI的診斷效能最高。增強后T1WI的相對偏差(relative deviation)、均勻性(uniformity)和緊密性-1(compactness 1)三個紋理特征組合，敏感度達86.2%，特異度達84.9%，AUC為0.948。胰腺癌具有最高的緊密性，其次是腫塊型胰腺炎，最低的為正常胰腺。與腫塊型胰腺炎和正常胰腺組織相比，胰腺癌顯示出更高的相對偏差和更低的均勻性。Taffel等探討了全腫瘤ADC組方分析在壺腹部/胰腺惡性腫瘤鑒別中的作用，研究顯示腺癌的平均ADC、平均0～10百分位數(shù)和平均10～25百分位數(shù)顯著高于神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤。在TNM分期方面，上述3個參數(shù)在N0期腫瘤中顯著高于N分期≥1的腫瘤，然而這些參數(shù)在T分期和腫瘤分級方面上的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

在評估胰腺癌預(yù)后及治療療效方面，Amer等研究顯示雙能CT(DECT)70 keV胰腺實質(zhì)期腫瘤宿主界面強化差值可作為預(yù)測胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC)患者預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志。腫瘤宿主界面強化差值≥40HU的患者，中位生存期顯著縮短。對于非進展期PDAC患者，考慮年齡、腫瘤大小、手術(shù)和新輔助治療等因素后，腫瘤宿主界面強化差值與OS相關(guān)。在無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的PDAC患者中，腫瘤宿主界面強化差值高與較短時間發(fā)生轉(zhuǎn)移相關(guān)。Bae等發(fā)現(xiàn)術(shù)前MR圖像上腫瘤較大、緊鄰腸系膜上靜脈、腫瘤N1分期以及可見殘余腫瘤是預(yù)測胰腺癌患者預(yù)后不良的因素。Kim等對接受一線化療的胰腺癌患者，在化療前后行動態(tài)對比增強(dynamic contrast enhanced，DCE)MRI掃描，依據(jù)RECIST標(biāo)準(zhǔn)評估療效，研究結(jié)果顯示化療后治療有效組的容積轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)顯著增高。利用小模具與患者一起掃描作為內(nèi)參照，對Ktrans值進行校準(zhǔn)，可顯著降低Ktrans值的變異，提高定量檢測的準(zhǔn)確性。

腎上腺

改良Dixon脂肪定量技術(shù)為鑒別腎上腺結(jié)節(jié)良惡性提供了準(zhǔn)確、快捷、可重復(fù)性高的方法。Feist等利用6回波采集的改良Dixon脂肪定量技術(shù)測定腎上腺結(jié)節(jié)的質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)(PDFF)。PDFF診斷腎上腺腺瘤的具有很高的敏感度及特異度。PDFF在不同觀察者間的一致性明顯高于腎上腺信號強度(SI)指數(shù)((同相位SI-反相位SI)/同相位SI×100%)和腎上腺-脾臟化學(xué)位移比([(反相位上病灶SI-脾臟SI) / (同相位上病灶SI-脾臟SI)-1]×100%)。Wu等探索利用基于高斯算法(GA)的組方分析能否診斷平掃中CT值>10HU的腎上腺乏脂性腺瘤。研究結(jié)果顯示，經(jīng)噪聲校準(zhǔn)后的GA指數(shù)在鑒別腎上腺乏脂性腺瘤與轉(zhuǎn)移瘤的效能(AUC=0.74)顯著高于不經(jīng)噪聲校準(zhǔn)的GA指數(shù)(AUC=0.52)，其診斷效能與結(jié)節(jié)平均CT值(AUC=0.78)和結(jié)節(jié)大小(AUC=0.81)相當(dāng)。Peng等研究發(fā)現(xiàn)在感染性休克患者中腎上腺"空心征"是預(yù)后不良的獨立危險因素。腎上腺空心征表現(xiàn)為雙側(cè)腎上腺彌漫性增大，動脈期腎上腺中央部分呈明顯低密度，而靜脈期呈低密度"空心"的中央部分強化并與周圍腎上腺密度相近。

胃影像學(xué)

影像組學(xué)有望在術(shù)前無創(chuàng)性地評估胃癌的病理分級、漿膜侵犯和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，為臨床個體化治療提供參考。Lv等回顧性提取196例胃腺癌患者寶石能譜CT靜脈期單能圖像的影像組學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)影像組學(xué)模型在鑒別低分化與中高分化胃癌的敏感度為73.3%、特異度為83.3%，診斷符合率為78.3%，AUC=0.872，優(yōu)于常規(guī)能譜CT參數(shù)——標(biāo)準(zhǔn)化碘(水)濃度(AUC=0.668)。Sun等基于三期(動脈期、門脈期和延遲期)對比增強CT圖像創(chuàng)建影像組學(xué)模型，該模型在驗證集中診斷胃癌漿膜侵犯(T3和T4a分期)的敏感度為79.8%、特異度為71.9%，診斷符合率為77.0%，AUC=0.804。Fang等從靜脈期CT圖像中提取深度學(xué)習(xí)影像組學(xué)特征與傳統(tǒng)影像組學(xué)特征，將兩者結(jié)合用于預(yù)測胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(N0期與N分期≥1)，在訓(xùn)練集與驗證集中診斷符合率分別為76.4%和73.6%，診斷效能高于傳統(tǒng)影像組學(xué)特征(AUC分別為0.799和0.735)。

雙能CT在預(yù)測胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中具有巨大潛力。Li等研究顯示由雙能CT靜脈期碘濃度，腫瘤胃壁厚度和Borrmann分型構(gòu)成的諾模圖在驗證集中達到預(yù)測胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的效力(AUC=0.793)。諾模圖同時顯示出預(yù)測患者PFS和OS的能力(C指數(shù)分別為0.675和0.643)。Yang等測量了141個胃癌鄰近區(qū)域淋巴結(jié)的雙能CT參數(shù)(動脈期碘濃度和碘圖CT值)和常規(guī)形態(tài)學(xué)參數(shù)(短徑和增強CT值)，顯示上述參數(shù)在轉(zhuǎn)移性與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的AUC分別為0.808、0.695、0.708,和0.650。將四項參數(shù)串聯(lián)結(jié)合，診斷敏感度和特異度分別為21.9%和98.5%；并聯(lián)結(jié)合，診斷敏感度和特異度達100.0%和80.9%，與Yang等的研究結(jié)果相似。Chai等研究顯示，胃癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)在雙能CT動脈期與靜脈期的碘值顯著高于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，其診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確率高于常規(guī)動脈期與靜脈期CT值(86.9% vs. 69.9%，82.2% vs. 66.9%，P均<0.05)。結(jié)合常規(guī)形態(tài)學(xué)參數(shù)短/長徑比值與雙能CT動脈期碘值，診斷符合率達89.2%。

在評估預(yù)后方面，F(xiàn)eng等發(fā)現(xiàn)，對比增強MDCT診斷的T分期、N分期和壁外血管侵犯是胃癌患者1年DFS的獨立預(yù)后因素，HR分別為3.35(95%CI：1.25～8.99)、1.99(95%CI：1.08～3.63)和3.40(95%CI：1.79～6.47)。Cheng等研究顯示對比增強MDCT診斷壁外血管侵犯聯(lián)合淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是cT4a期胃癌患者3年P(guān)FS的獨立不良預(yù)后因素(HR=2.169，95%CI：1.300～3.618)。Yang等研究顯示進展期胃腺癌雙能CT標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度不僅與腫瘤Lauren分型，浸潤深度，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，病理TNM分期及腫瘤血管生成有關(guān)，同時是DFS和OS的獨立危險因素。

小腸結(jié)腸影像學(xué)

克羅恩病(Crohn's diease，CD)成為小腸結(jié)腸影像學(xué)研究重點。Fletcher等依據(jù)主觀評估腸壁DWI圖像彌散受限，同時客觀測定腸壁平均最小ADC值評估CD疾病活動度，并以病理組織學(xué)為金標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果顯示 DWI對于CD末端回腸病變診斷的靈敏度和特異度均達99%(Kappa值0.98)，對于結(jié)腸病變的總體特異度為75%，不同觀察者間達中度一致性(Kappa值0.40)。

評估腸道纖維化是CD研究熱點。Huang等研究結(jié)合DKI和IVIM參數(shù)，顯示ADC，DKI擴散系數(shù)(Dapp)，峰度(Kapp)和IVIM灌注分?jǐn)?shù)(f)與CD組織學(xué)纖維化評分具有相關(guān)性，在無/輕度和中重度纖維化腸段間存在顯著差異。結(jié)合f、ADC和Kapp，鑒別中重度纖維化與無/輕度纖維化的敏感度為94.40%，特異度為85.21%，AUC=0.889；假擴散系數(shù)(D*)與纖維化無關(guān)。Fang等研究顯示磁化轉(zhuǎn)移率(magnetization transfer ratio，MTR)有助于CD患者腸道炎性與纖維性狹窄的鑒別。T2WI上高信號與CD的組織學(xué)炎癥評分之間具有顯著相關(guān)性，MTR可鑒別輕度與中重度纖維化。結(jié)合MTR和T2WI上高信號，對炎性與纖維性狹窄的鑒別診斷結(jié)果與病理學(xué)結(jié)果間具有中度一致性。考慮到腸平滑肌的存在會導(dǎo)致正常腸壁中MTR稍增加，Meng等引入了一個新的MTR參數(shù)[(受累腸壁MTR-正常腸壁MTR)/(肌肉MTR-正常腸壁MTR)]，并與MTR和標(biāo)準(zhǔn)化MTR(受累腸壁MTR/肌肉MTR)比較，結(jié)果顯示標(biāo)準(zhǔn)化MTR與纖維化評分間的相關(guān)性最高(r=0.700)，其次是新MTR(r=0.695)和MTR(r=0.590)。因此，與MTR和新MTR相比，標(biāo)準(zhǔn)化MTR可能略優(yōu)，通過簡單計算即可定量反映腸道纖維化的嚴(yán)重程度。

在CT方面，Wang等回顧性分析80例年輕(18～40歲)的門診CD患者的CT圖像，發(fā)現(xiàn)所有受累的小腸節(jié)段均低于L2水平，且并未額外發(fā)現(xiàn)有臨床意義的腸外征象。由L2水平開始掃描平均可減少28.4%(95%CI：27.6%～29.2%)的輻射劑量。Zhang等的研究結(jié)果顯示能譜CT的能譜曲線斜率、碘濃度、50keV的CT值及有效原子序數(shù)與CD簡化內(nèi)鏡評分之間具有相關(guān)性，可用于評估CD疾病的活動性。

直腸影像學(xué)

直腸癌淋巴管血管侵犯(lymphovascular invasion，LVI)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對患者治療決策具有重要作用。不同研究顯示DWI，DCE-MRI及雙能CT可術(shù)前無創(chuàng)性評估直腸癌LVI和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況。Liu等測定直腸癌DWI和高分辨率T2WI腫瘤體積(DWI-GTV，T2WI-GTV)顯示，DWI-GTV和T2WI-GTV隨著直腸癌N分期的升高而增加，可區(qū)分不同N分期的腫瘤。DWI-GTV是預(yù)測LVI和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素。當(dāng)淋巴結(jié)較小時，通過形態(tài)學(xué)難以判斷其是否轉(zhuǎn)移。直腸癌中約有50%的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)短徑<5mm。為了評估DCE-MRI定量參數(shù)是否能鑒別直腸癌中短徑<5mm淋巴結(jié)的良惡性，Xiao等測量了淋巴結(jié)的Ktrans、速率常數(shù)(kep)、血管外細(xì)胞外容積比(Ve)、短徑、長徑和短長徑比等，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的Ktrans值明顯低于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，而其它參數(shù)在轉(zhuǎn)移性與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。雙能CT能有效鑒別直腸癌有無血管侵犯。Fan等發(fā)現(xiàn)有血管侵犯的直腸癌靜脈期碘濃度和有效原子序數(shù)顯著高于無血管侵犯的腫瘤。而動脈期上述參數(shù)無法鑒別直腸癌有無血管侵犯。

K-ras基因在指導(dǎo)結(jié)直腸癌靶向治療上具有重要作用。研究顯示，通過影像學(xué)手段有助于術(shù)前預(yù)測K-ras基因突變情況。Wang等發(fā)現(xiàn)能譜CT部分定量和定性參數(shù)與結(jié)直腸癌K-ras基因突變相關(guān)。動脈期K-ras突變型結(jié)直腸癌的碘濃度、標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度、能譜曲線斜率和低能量水平(40～70keV)CT值比K-ras野生型更高。其他與K-ras突變相關(guān)的定性指標(biāo)包括：病變位于右半結(jié)腸、腸壁偏心性增厚和病灶周圍淋巴結(jié)增多，而與病灶周圍脂肪浸潤程度和肛周侵犯程度無關(guān)。Liu等從經(jīng)病理證實的未接受治療的直腸癌患者斜軸位T2WI中提取的影像組學(xué)特征創(chuàng)建模型，結(jié)果顯示影像組學(xué)模型與術(shù)后K-ras基因突變顯著相關(guān)，而患者臨床資料和腫瘤MRI分期與K-ras突變無關(guān)。

在早期評估直腸癌新輔助治療(Neoadjuvant chemoradiotherapy,NCRT)療效方面，Santiago等研究顯示"軌道征"能早期識別局部進展期直腸癌NCRT后的持續(xù)完全應(yīng)答(complete response,CR)。NCRT后，T2WI上原來腫瘤位置上出現(xiàn)兩條低信號環(huán)，中間間以均勻中等信號或高信號，即為"軌道征"，其診斷效能優(yōu)于常規(guī)T2WI、DWI和內(nèi)鏡檢查。Zerunian等以手術(shù)切除后病理療效評估為金標(biāo)準(zhǔn)，顯示直腸癌NCRT后CR患者斜軸狀位T2WI圖像的熵、峰度和正像素均值(mean value of positive pixels，MPP)均顯著降低，熵可用于預(yù)測CR。

泌尿生殖系統(tǒng)影像學(xué)

機器學(xué)習(xí)在鑒別腎臟良惡性腫瘤與腎細(xì)胞癌(renal cell carcinoma，RCC)亞型方面具有巨大潛力。Coy等使用開源軟件Google TensorFlow Inception開發(fā)出一種基于機器學(xué)習(xí)的腎臟病變分類系統(tǒng)，可利用四期(平掃，皮髓質(zhì)期，腎實質(zhì)期和排泄期)CT圖像鑒別透明細(xì)胞性腎細(xì)胞癌(clear cell renal cell carcinoma，ccRCC)和腎嗜酸細(xì)胞瘤，符合率可達82.5%。Zhao等從T2WI和對比增強T1WI中提取影像組學(xué)特征，使用隨機森林算法將組學(xué)特征與臨床資料進行整合創(chuàng)建預(yù)測模型，該模型鑒別RCC與腎嗜酸細(xì)胞瘤的診斷符合率達到80.5%，高于MR影像學(xué)專家的診斷準(zhǔn)確性。Farhadi等基于DCNN算法建立模型利用T2WI鑒別ccRCC和腎嗜酸細(xì)胞瘤，模型的總體診斷符合率達78.63%。Cui等利用三期(平掃，皮髓質(zhì)期和腎實質(zhì)期)CT圖像全腫瘤紋理特征建立機器學(xué)習(xí)分類模型鑒別RCC和乏脂肪性腎血管平滑肌脂肪瘤(lipid-poor angiomyolipoma，lp-AML)，符合率可達92.78%，高于影像醫(yī)師的診斷準(zhǔn)確性。Li等利用利用機器學(xué)習(xí)建立皮髓質(zhì)期圖像的影像組學(xué)特征模型可鑒別ccRCC與非透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌，該模型診斷準(zhǔn)確性與影像醫(yī)師相當(dāng)。

機器學(xué)習(xí)在腎結(jié)石的診斷與預(yù)測療效中亦有應(yīng)用。Park等利用CNN算法開發(fā)的計算機輔助檢測(computer aided detection，CAD)可在薄層CT圖像中診斷泌尿系結(jié)石，具有極高的敏感度(100%)、特異度(99.8%)、符合率(99.9%)、陽性預(yù)測值(99.8%)和陰性預(yù)測值(100%)。Mannil等利用機器學(xué)習(xí)隨機森林算法建立腎結(jié)石三維CT紋理特征模型，可預(yù)測患者沖擊波碎石術(shù)(shock wave lithotripsy，SWL)的成功率，結(jié)合患者臨床資料(體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)，結(jié)石初始大小和結(jié)石距體表距離)，AUC可達0.80～0.85。不同學(xué)者研究顯示雙能CT在評估泌尿系結(jié)石成分上具有很高的準(zhǔn)確性，能區(qū)分尿酸結(jié)石，非尿酸結(jié)石與混合性結(jié)石，并可進一步區(qū)分非尿酸結(jié)石的不同亞型。利用雙能CT無創(chuàng)性評估結(jié)石成分，對患者的臨床決策具有重要意義。

盡管患者高齡和腫瘤內(nèi)出血、腫瘤邊界模糊、宮腔連續(xù)這三個MRI特征提示子宮肉瘤的可能性，臨床上仍很難鑒別子宮肉瘤與平滑肌瘤。Xie等研究顯示影像組學(xué)模型在鑒別子宮肉瘤及平滑肌瘤中優(yōu)于有經(jīng)驗的影像醫(yī)師。酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移(amide proton transfer，APT)磁共振成像可用于鑒別子宮良惡性病變。子宮內(nèi)膜癌的APT水平明顯高于子宮平滑肌瘤,子宮腺肌癥及正常子宮肌層，后三者的APT水平無明顯差異。彌散加權(quán)成像在鑒別附件腫塊良惡性中十分有用，與ADC值相比，病灶在高低b值圖像上信號強度的比值在鑒別腫塊良惡性方面具有更高的診斷準(zhǔn)確性。

多參數(shù)MRI(mp-MRI)在前列腺癌(prostate cancer，PCa)的診斷中發(fā)揮著重要作用。Johnson等以PCa根治術(shù)后病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果顯示盡管mp-MRI會漏診相當(dāng)一部分的PCa病灶，大多數(shù)漏診病灶級別低且體積較小，對于級別高且體積較大的病灶mp-MRI診斷效能依然較好，漏診率較低。腫瘤小、PSA密度低、Gleason評分(Gleason score，GS)低、病理分期早、病灶多發(fā)以及未使用直腸內(nèi)線圈等因素與漏診相關(guān)。與其研究結(jié)果相似，Ullrich等發(fā)現(xiàn)mp-MRI可較準(zhǔn)確診斷GS≥3+4的PCa。PI-RADS評分3分患者中，GS≥3+4的 PCa極少見。因此，Ullrich等認(rèn)為對PI-RADS評分為3分的患者，尤其當(dāng)病變位于移行帶時，可定期隨訪MRI，而無需立即活檢。對于合并前列腺廣泛炎性病變和彌漫性間質(zhì)增生的患者，若前列腺體積較小和/或PSA密度較高，可以考慮活檢。對于PI-RADS評分3分的病變，有臨床意義前列腺癌(clinical significant prostate cancer，CS-PCa)的診斷仍非常困難。Valbusa等基于機器學(xué)習(xí)，從mp-MRI中提取影像組學(xué)特征建立模型，以病理結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)，影像組學(xué)模型診斷病灶良惡性的敏感度與特異度均較高，利用影像組學(xué)模型可改善PI-RADS的診斷流程。研究顯示對于MRI檢出的PI-RADS評分4～5分的病變，定量測定病灶A(yù)DC值可提高診斷準(zhǔn)確性，避免不必要的穿刺活檢。同樣的，Kim等研究顯示MRI對PI-RADS評分為4～5分的PCa和CS-PCa的檢出率都很高。但是，在行MRI引導(dǎo)下前列腺靶向穿刺活檢時，仍應(yīng)同時行系統(tǒng)性穿刺活檢，以減少漏診。