RSNA2019肺部影像學

陳沖，馬曉玲，劉藝文，向敏，王玉錦，周舒暢，胡瓊潔，楊鳳，夏黎明

2019年RSNA的展會規模增大，傳統的2個展館擴展為3個，同時，人工智能展區擴展為展館，中國企業的參展規模明顯提高。與之相反, 參展的人工智能廠商減少, 表明行業趨于成熟，泡沫逐漸褪去。隨著雙能CT、窄波譜等技術的發展，降低劑量、提升圖像質量的研究隨之增多。肺部MRI、低劑量技術、肺癌篩查、介入治療等穩步發展。本文將對2019年RSNA肺部影像學內容進行綜述。

人工智能/深度學習

CT圖像中的肺腫瘤體積分割對于通過跟蹤腫瘤體積變化、監測腫瘤對治療的反應以及通過CT影像組學進行預后和診斷預測至關重要。肺腫瘤分割的主要挑戰是腫瘤的大小差異在1～18cm之間，腫瘤的位置也不同。Sohyun Byun等提出了在不同腫瘤形狀和位置的肺腫瘤強有力的分割耦合網絡，將檢測數據集按照腫瘤位置分為4類：孤立的腫瘤(1類)、胸壁和縱隔腫瘤(2類和3類)、肺尖部和基底部的腫瘤(第4類)。該耦合器網絡的性能表現最好，能夠較好地分割腫瘤，總體Dice 系數性能為79.49%，1類、2類、3類和4類的Dice 系數分別為86.94%、80.35%、73.57%和84.08%。在縱隔相關腫瘤(第3類)中，由于腫瘤形態的多樣性，相對于其他類其表現較差。

Stephen Humphries等試圖確定使用深度學習(DL)方法分類的受試者水平肺氣腫模式是否可以預測損害和死亡率。將慢性阻塞性肺疾病(COPD) Gene研究中的9652名受試者(具有可用的基線CT和視覺氣腫評分)分為兩組(訓練集2507例，測試集7143例)，訓練DL算法以根據Fleischner標準對實質性肺氣腫的模式進行分類。與視覺評分相比，DL肺氣腫分類改善了線性混合模型的擬合度；使用DL對放射影像進行標準化，可幫助臨床試驗的受試者選擇，以及在臨床實踐或肺癌篩查中的風險分層。

最近推出的基于DL的圖像重建(DLIR)算法(TrueFidelityTM，GE Healthcare)旨在通過采用基于深度卷積神經網絡(CNN)的模型(包括數百萬個經過訓練的參數)來模擬具有低噪聲和高分辨率的超高劑量濾過反投影(FBP)圖像紋理。Melany等回顧性重建常規掃描的52例CT肺血管成像(CTPA)患者(Revolution Apex，GE Healthcare，層厚為1.25mm)，采用FBP，50%自適應統計迭代重建(ASIR 50%)和3種水平的DLIR(低、中、高)，將DLIR算法的圖像質量與CTPA中的標準重建圖像進行比較發現，與FBP和ASIRv相比，DLIR算法的圖像噪聲降低，CNR和SNR升高；與ASIRv50相比，DLIR中等強度降低圖像噪聲，并改善圖像紋理質量；圖像質量的主觀評估無顯著差異。

Weifang Liu等使用DL方法在CTPA上計算急性肺栓塞(APE)的血凝塊體積，并探討其與其他影像學參數的關系。該方法基于U-Net模型的全卷積神經網絡，用于分割APE。使用2個數據集來訓練DL模型，數據集1包含230個放射醫師標記的CTPA上的急性PE樣本，數據集2包含65個CTPA上不含PE的樣本。結果顯示，DL模型具有高度的敏感性和可重復性，用DL模型檢測急性PE可以大大提高診斷效率，減少放射科醫師的工作量。血凝塊體積與阻塞分數高度相關，而與右心功能相關的參數具有中等相關性。

Jungheum Cho等回顧性分析了在陰性篩查后發生肺癌的美國國家肺癌篩查試驗(NLST)參與者的CT篩查圖像(n=122)，并評估基于DL的計算機輔助檢測(CAD)系統在檢測漏診肺癌中的價值。根據NLST標準和Lung-RADS分類分別分析了CAD系統的敏感性和假陽性數，結果顯示，大多數的CT篩查均符合陽性篩查的標準，并且漏診了肺癌；基于DL的CAD系統對于陽性篩查的敏感度為89%～95%，對于漏診肺癌的敏感度為74%，而假陽性數有限，具有改善早期診斷的潛力。

Ramandeep Singh等使用基于DL原型和Lung AnalysisTM在雙能CT上進行自動肺分割和定量灌注，評估有無PE的患者在雙能CT(DECT)肺血管成像上的大葉和區域肺灌注的準確性和變化。88位成年患者在384層第三代雙源CT(Siemens Somatom Force)上接受DECT肺血管成像掃描，使用基于DL的分割工具，可以獲得準確的肺葉分割和定量的肺葉肺灌注。定量參數可以提高診斷準確性，并有助于DECT肺血管成像上預測PE患者的預后。

Jong Hyuk Lee等開發了一種胸部X線上基于DL的活動性肺結核自動檢測算法(DLAD)，他們觀察了19686例無癥狀個體，使用DLAD對這些病例進行診斷，并計算敏感性、特異性、陽性預測值(PPVs)和陰性預測值(NPVs)發現，在低患病率環境下對活動性結核進行系統篩查時，DLAD算法顯示出良好的診斷性能，在活動性肺結核的檢測方面與放射科醫生相當。

影像組學

磨玻璃結節(GGNs)肺腺癌的侵襲程度的判斷是治療的關鍵。Hwan-ho Cho等使用影像組學方法從CT評估附加的邊緣特征來預測病理侵犯的程度。從2個隊列(訓練n=189，驗證n=47)中確定236例患者接受了GGNs手術。所有GGNs經病理證實為原位腺癌(AIS)、微浸潤腺癌(MIA)和侵襲性腺癌(IA)。對感興趣區(ROI)進行半自動勾畫，計算出40個影像組學特征，使用L1正則化的特征來建立基線影像組學模型。利用腫瘤內部強度的累積分布函數(CDF)來分析其他的邊緣特征。將基線模型與CDF特征相結合，建立改進模型。對2個模型都進行3種分類測試。從2個模型的2個隊列中測量分類器性能。新邊緣特征反映了病理侵襲性，可用于區分IA與AIS和MIA。這些反映病理侵犯程度的腫瘤邊緣特征可能有助于制定更準確的治療計劃。

Sohee Park等回顧性評估了CT層厚對肺癌影像組學特征(RF)可再現性的影響，并研究基于CNN的超分辨率(SR)算法是否可以提高從不同來源獲得的RF的可再現性；開發了使用殘差學習的基于CNN的SR算法，以將圖像厚層轉換為1mm。對100例經病理證實的肺癌的CT圖像進行半自動分割，包括1、3和5mm的層厚。在所有RF類和所有層厚配準中，GGNs的重現性均優于實體結節。應用基于CNN的SR算法后，3個配準的重現性均顯著提高。對不同層厚的CT圖像得出的影像組學結果進行比較可能是不可靠的，而基于CNN的圖像轉換算法可以增強可靠性。

肺腺癌的一種新的侵襲性方式是空氣間隙傳播(STAS)，這是接受有限切除的早期腺癌患者復發和預后較差的危險因素。為了開發和驗證基于CT的影像組學模型，用于肺腺癌STAS的術前預測，Jingshan Gong等回顧性納入了437例經病理證實的肺腺癌患者，2名放射科醫生使用3D Slicer以及PyRadiomics擴展包，對術前薄層CT圖像上的影像學特征進行分割和提取。多元邏輯回歸分析顯示年齡和一種放射學特征(偏斜度)是STAS的獨立預測因子，具有較高的診斷性能(AUC為0.81，敏感度為0.737，特異度為0.838)。

Mengdi Cong等回顧性納入了649名IA期非小細胞肺癌(NSCLC)患者，所有患者術前均進行薄層CT增強掃描。由放射科醫生確定臨床和CT影像特征(年齡、性別、吸煙狀況、結節大小、空泡征和胸膜凹陷)，軟件提取了396個影像組學特征。使用最小絕對收縮和選擇算子(LASSO)算法選擇特征后，開發了3種模型(臨床模型、影像組學模型和組合模型)來預測NSCLC早期的淋巴結轉移(LNM)。ROC分析顯示，組合模型的預測能力優于臨床模型和影像組學模型，具有預測LNM的潛力，并可能有助于治療計劃的改善。

為了調查基于首次CT掃描的基于機械學習的全自動預測多發傷患者急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的可能性，Sebastian Roehrich等在4年內研究納入了123名≥18歲，創傷嚴重程度評分(ISS)>15的多發傷患者。在事故發生后1小時內進行CT掃描，進行了基于DL的肺分割，包括胸腔積液；在整個肺部密集采樣了83個影像學特征，并學習了影像學特征表達的時空視覺詞匯；隨后，使用每個肺的時空視覺詞的直方圖來訓練支持向量機(SVM)分類器，以預測ARDS，并將該算法與用于預測預后的常用評分(簡明損傷評分AIS)進行比較。執行了40倍分層交叉驗證，以拆分訓練集和測試集。基于機器學習的ARDS風險評分得出的AUC為0.78(ISS：0.66； AIS：0.68)。

Cong Shen等調查了基于CTPA圖像的影像學特征的機器學習預測模型在APE患者風險分層中的價值。根據2014年歐洲心臟病學會指南，將CTPA確診的30例APE患者分為高危組(n=15)和非高危組(n=15)。從手動分割的ROI中提取影像學特征，并使用獨立的t檢驗和LASSO算法進行特征選擇。采用逐步多元線性回歸建立具有所選特征的風險分層模型。在1746個影像學特征中，最終選擇了7個特征作為最顯著的特征。線性回歸方程的R2為0.899，表明基于影像學的機器學習是APE患者CTPA圖像風險分層的有用策略。

能譜CT

Jenny等招募102例接受前瞻性右心導管(RHC)檢查和標準DE-CTPA方案(延遲7s后進行第2次掃描)的患者，根據DE-CTPA碘圖像計算主肺動脈增強(PAenh)和降主動脈增強(DAenh)，并使用灌注肺血容量定量(PBV)分析每個全肺的體積增強(WLenh)。雙期DE-CTPA和實質增強評估是傳統CT指標的補充，并提高了預測平均肺動脈壓(mPAP)和肺血管阻力(PVR)的能力。

Partha Hota等將DECT直方圖參數作為生物標志物來表征急性和慢性PE患者的肺功能障礙程度。他們回顧性分析了2015～2019年間95例疑似急性或慢性PE患者的DE-CTPA資料，使用材料分解重建0.8mm厚的全肺PBV圖，并在主肺動脈內用大小為1cm2的圓形ROI進行歸一化；使用0.8mm厚的軸向CT圖像生成肺罩以限制PBV圖分析區域；直方圖由落入標簽圖中的體素生成，并與參數模型擬合以生成用于分析的參數。初步分析表明，DECT直方圖參數可以表征急、慢性PE患者的肺功能障礙；平均體素值是用于量化RHC衍生的mPAP和PVR的潛在成像生物標志物。

為了確定PE患者在DE-CTPA上是否存在灌注缺陷，以及灌注缺陷程度是否影響其發病率和死亡率，Riddhi等從機構性肺栓塞反應小組(PERT)登記處確定了在384層雙源CT(西門子SOMATOM)上進行DE-CTPA檢查的164名PE疑似成年患者。使用肺葉分割原型處理已識別的DICOM圖像。該原型執行自動的肺葉分割，并提供肺體積，以及每個肺和每個肺葉的幾個灌注參數。定性和定量灌注異常以及肺活量是PE患者不良臨床結局的獨立預后指標。

Waleed Abdellatif等比較了兩種雙源CT掃描儀在以雙能模式操作的APE評估中的輻射劑量、平均采集時間、客觀圖像質量和主觀圖像質量。與第二代SOMATOM Definition Flash CT掃描儀相比，第三代SOMATOM Force的平均獲取時間明顯縮短，捕獲時間加快，圖像質量提高。這對于緊急檢查和高體重患者檢查大有裨益。

Dominik等評估DECT衍生的碘濃度(IC)以及常規CT衰減的臨床效用，以區分原發性肺癌和肺轉移癌。他們分析了79例原發性肺癌和89例原發性乳腺癌肺轉移患者，提取定量IC和常規HU值并將其歸一化至胸主動脈。兩組之間的差異通過Kruskal-Wallis檢驗和Dunn事后校正進行評估。使用多元邏輯回歸生成診斷模型。相應的多元模型(AUC=0.73)在診斷準確性上明顯優于兩個參數(IC：AUC=0.57，P<0.01；HU：AUC=0.55，P<0.001)，敏感度為65.82%，特異度為76.40%。結合DECT衍生的IC和常規CT衰減值的組合診斷模型可顯著改善原發性肺癌和肺轉移的鑒別能力。

Julie Dewaguet等獲取49例腫瘤(鱗癌12例，腺癌37例)的術前評估的兩階段DECT圖像，包括整個胸腔的早期階段(即腫瘤的血管內階段)和50s后(即腫瘤灌注的間質期)。計算整個腫瘤以及最外圍2mm厚的腫瘤層中的首過和延遲碘濃度和動脈增強分數，并評估腫瘤標本的膜碳酸酐酶IX(mCAIX)的表達。延遲的碘濃度明顯高于初次通過的碘濃度，提示間質空間有血管外滲漏。缺氧誘導的新生血管形成可能有助于腫瘤進展和轉移。DECT衍生的灌注參數提供腫瘤缺氧的信息。

Pei P.Dou等探討了能譜CT參數對肺癌Ki67表達的預測價值。他們前瞻性納入2018年12月至2019年2月間經病理證實的27名原發性肺癌患者，從西門子后處理工作站中的雙能虛擬成像得出能譜CT參數。基于單能譜曲線和碘圖像的靜脈相碘比率(iodine ratio，IR)和波譜曲線(spectrum curve，SP)可將原發性肺癌Ki67表達有效地分為低組和高組，這在一定程度上可用于肺癌的分層和個體化治療。其他能譜參數的功效需要進一步研究。

肺栓塞

Yitzhac Hadad等回顧性納入2014年1月1日至12月31日因臨床懷疑PE而行非門控CTPA的患者，通過測量右心室和左心室直徑的比值(RV/LV)來研究每個CTPA圖像，同時比較有無PE患者間RV/LV≥1的發生率。862例患者中，男性344例(39.9%)，中位年齡70歲(四分位間58～82)。142例存在PE(16.5%)。由于RV/LV≥1在CTPA患者中非常普遍(64.1%)，且無顯著性差異，因此RV/LV≥1可能不是APE事件的心臟反應，而是患者的基線狀態。因此，對于這一比例的CTPA，進一步的研究是必要的，以完善最有意義的分界點。臨床醫生應該意識到，在任何CTPA上，RV/LV ≥1的高發生率，因為這一發現(尤其是當RV/LV接近1時)可能并不反映增加的PE風險。

在小兒急診科，為疑似PE的兒童進行CTA檢查已經增多，但是檢測到的PE數目保持不變。CTA上陰性的PE的臨床相關輔助發現的數量可能影響關于CTA的風險/收益比的臨床決策。Christian等的研究表明，在小兒急診科為評估PE進行的CTA中，當PE陰性時，13%病例發現新的臨床相關表現。擬對患有PE癥狀的兒童進行胸部CTA檢查時，臨床醫生不僅應考慮兒童發生PE的可能性較低，還應考慮發現先前X線片未發現的相關異常的可能性較低。

David Rotzinger等回顧性納入了17年來因臨床懷疑PE而行CTPA的所有孕婦。依次使用了4、16、64和256排探測器CT。結果表明，在過去的17年中，CTPA在孕婦中的使用穩步增長，并且由于最近的技術進步，CTPA的輻射劑量已大大降低，而圖像質量卻保持不變。在孕婦的CTPA檢查中，很少檢出PE，檢出其他病變更多。

預測試概率臨床評分系統用于將PE疑似患者分為PE的低風險和高風險。PE風險低的患者通常接受D-二聚體測試。低風險組中的D-二聚體由于具有較高的敏感性，因此可以高度肯定地排除PE。然而，D-二聚體的特異性測試較差，陽性結果通常會導致不必要的放射成像。Ahmed等回顧了350例PE疑似患者，并進行CTPA和D-二聚體水平的血樣檢測。回顧性計算所有患者的肺栓塞排除標準(PERC)，并在檢測PE時將PERC規則的診斷性能與標準D-二聚體水平進行比較，PERC規則對于排除急診科可疑PE患者具有很高的陰性預測價值。

Christopher等利用Ferumoxytol增強MR進行胸腔中央靜脈成像以評價腎功能衰竭患者中心靜脈的狹窄閉塞情況。35例患者接受Ferumoxytol增強的中心靜脈MRV并同時進行常規靜脈造影。將中央靜脈分為7段進行評價。兩名放射科醫生對狹窄和閉塞的MRVs的解釋一致。按1～4分進行評分，4分為完全可信。定量分析包括測量和計算所有靜脈段的SNR、CNR和腔內信號異質性。結果發現Ferumoxytol增強MR靜脈造影對中心靜脈狹窄和閉塞的診斷具有良好的敏感性和特異性。鑒于Ferumoxytol是FDA批準的用于血液透析患者的非腸道鐵補充劑，不存在腎源性系統性纖維化的風險，這種對比劑特別適合于這種人群的無創血管成像。

肺癌篩查

Lung-RADS管理指南基于專家意見，缺乏獨立的驗證。Mark等使用NLST中的結節，評價Lung-RADS評估亞實性結節惡性率的能力；同時將Lung-RADS與NELSON試驗體積分類進行比較發現，亞實性Lung-RADS 2類和3類結節的惡性風險高于預期，可能需要修訂管理指南。

肺癌篩查的當前挑戰是高假陽性率和過度診斷。Peng Huang等評估了由組合縱向CT圖像特征、患者人口統計學和臨床病史發展而來的機器學習預測器(ML)是否可以改善篩查陽性預測值(PPV)并確定侵襲性癌癥，并在2294個來自加拿大肺癌早期檢測研究(PanCan)的圖像中進行了驗證。在肺癌篩查中，ML預測因子比Lung-RADS具有更高的敏感性和PPV。

2017年Kaggle比賽中，參加團隊獲得了大約1500例低劑量CT掃描的訓練集，并在包含151個肺癌病例的500個掃描測試集中對最終性能進行了測量。超過2000個團隊提交了結果。最好的10種算法全部使用了DL，并且開放源代碼。Colin Jacobs等將這些算法的性能與放射科醫師進行相比(邀請11位放射科醫生診斷150例CT病例)，同時該患者掃描后1年內是否會罹患肺癌評分在0(低)至100(高)之間。排名前10位的算法表現出令人鼓舞的性能(AUC為0.86)，但仍然不如醫師(AUC為0.90)，未來的分析將著重于理解計算機算法和人類讀者的優缺點，以及如何將它們最佳地結合起來。

越來越多的共識是，陽性肺癌篩查CT掃描應由多學科小組審查。Michael等評估了多學科審查對肺癌篩查CT(初始編碼為Lung-RADS(LR)-3，LR-4a或LR-4b)的影響，發現對LR-3，LR-4a和LR-4b病例進行多學科審查會導致LR重分類，并且在極少數情況下會更改隨訪建議。

冠狀動脈鈣化(CAC)是低劑量CT肺癌篩查(LD-LCS)中常見且重要的偶然發現。為了確定LD-LCS上報告的嚴重CAC的發生率，并確定報告對隨后診斷和治療干預的影響，Dexter Mendoza等回顧性研究了2016年1月至2018年9月之間的LD-LCS報告。他們從報告中提取了CAC的等級，并將其分為4組：中度、嚴重、其他非標準描述符(例如，廣泛，密集等)或未指定。從電子病歷中回顧并記錄了納入患者的基線臨床特征以及隨后因重要CAC報告而導致的管理變化。對于沒有確診冠心病的患者，CAC的報告和半定量評估導致管理上的改變。

間質性肺疾病/氣道病變

肺氣腫評分(ES)是一種有效的評估肺氣腫嚴重程度的CT定量測量方法。然而，ES高度依賴于輻射劑量和重建算法。為了獲得精確的ES，圖像噪聲必須很低。深度學習重建(deep learning-based reconstruction，DLR)可以在不模糊結構輪廓的情況下大幅度降低圖像噪聲。Wataru Fukumoto等探討了DLR重建的低劑量CT (LDCT)和超低劑量CT (ULDCT)圖像計算的ES是否相等。在4種重建算法中，只有應用DLR時，LDCT和ULDCT圖像才獲得等效ES。DLR從LDCT和ULDCT圖像中獲得較精確的ES，從而能夠比較在不同環境下接受掃描的患者之間和患者自身的肺氣腫嚴重程度。

特發性肺纖維化(IPF)導致外周纖維化改變，從而導致肺表面不規則(PSI)。PSI評分是一種應用廣泛的定量CT生物標記物，具有較高的觀察者之間一致性，并可預測肺纖維化患者的生存情況。Asser等評估了高分辨率胸部CT上定量PSI評分的準確性，以預測IPF患者的無移植生存期。高分辨率胸部CT圖像上PSI的定量測量具有良好的觀察者之間一致性，并且是IPF患者無移植生存的強大獨立預測因子。

Minsuok Kim等對9名COPD患者進行了Xe-DECT掃描，在不影響肺活量的情況下，對虛擬非對比(VNC)圖像和通氣圖進行了配準，并使用內部軟件進行了評估。從VNC圖像中分割出葉片和大氣道的幾何形狀，以進行基于CT的全尺寸氣道網絡(FAN)流動模型建模。從FAN模型計算得出的肺通氣與Xe-DECT圖像明顯相似，并且模型與圖像之間的投影平面上的通氣剖面的Pearson相關性具有統計學意義。利用結構CT數據的FAN模型可用于得出肺通氣圖和定量通氣數據。

Peter Hoeksema等比較了不同放射科亞專業醫生在小兒胸部X線檢查上，診斷正常胸片，小氣道病變和細菌性肺炎的準確性和準確性。不同專科的放射科醫師在解釋小兒胸部X線片的準確性無顯著性差異。

肺部MRI

Jordi Broncano等評價了單指數DWI定量分析胸壁腫瘤的可行性和診斷價值。良性和惡性胸壁腫瘤的平均信號強度(SI)和信號強度比(SIR)存在顯著差異(P<0.05)。病變的ADC最小值也具有顯著差異(P<0.05)，脂肪瘤和背部彈力纖維瘤較低。ROC曲線顯示，在基于SI的測量中，AUC顯著增大，而不是基于ADC的(P<0.05)。DWI評價胸壁腫瘤是可行的。相對于基于ADC的參數，基于強度的參數在良惡性鑒別中表現出更好的診斷性能。

Stefania Ghinassi等以1.5 T的呼吸門控逐點編碼時間減少與徑向采集(respiratory-gated pointwise encoding time reduction with radial acquisition,PETRA)序列獲取肺部MR圖像，并與T2加權(BLADE)序列進行比較，重點關注支氣管的可見性和肺實質的信號強度。研究表明PETRA能夠以高CNR和SNR對支氣管和肺實質進行無聲、自由呼吸、各向同性和亞毫米波成像，并且可以是囊性纖維化患者的CT替代方案。

Yubing Tong等通過定量動態胸部MRI(QdMRI)動態容積參數對胸廓功能不全綜合征(thoracic insufficiency syndrome,TIS)患者(術前和術后)和正常兒童的垂直可膨脹人工鈦肋骨(VEPTR)治療進行定量評估。患者與年齡相匹配的正常兒童之間的計算所得全肺潮氣量(LTV)、右肺潮氣量(RLtv)和右半橫膈潮氣量(RDtv)上的馬氏距離(Mahalanobis distances, MDs)在治療后顯著減小，表明VEPTR的積極治療效果。這是首次為VEPTR手術治療TIS提供動態功能評價方法的研究。它開辟了新的途徑，以更好地了解TIS及其治療和許多其他條件，如脊柱側凸，影響胸部功能。

Tyler等進行了動態19F肺磁共振氣動成像鑒別囊性纖維化(CF)患者病情嚴重程度的研究。他們采用多核3.0T磁共振掃描儀(PRISMA，Siemens)對14例健康對照組和18例CF患者進行冠狀面掃描，使用定制的8通道19F調諧胸部線圈，在掃描的wash-in階段，受試者吸入19F標記的全氟丙烷(PFP)，19F-PFP與21%氧氣混合。15s的19F GRE-vibe屏氣圖像是在3次PFP呼吸5個周期后獲得的，然后切換到室內空氣，每隔3次呼吸同樣采集圖像，直到wash-out完成。對吸入體素進行半自動分割，通過一個雙指數模型，得到wash-in和wash-out時間常數、峰值信號，從原點延遲時間，延遲到穩定狀態時間。然后定義洗入和洗出時間常數的上限和下限，以得出肺體積分數(FLV)。研究發現動態19F通氣MRI能根據雙指數擬合模型的參數來區分CF的嚴重程度；洗脫時間常數是CF患者中進行性空氣潴留改變的最具有鑒別能力的指標。

Ipshita Bhattacharya等證實了采用高性能低場強MRI對肺部成像的2個優點：①磁場均勻性的改善導致T2*延長并改善肺實質的成像；②更高的氧弛豫率有利于評估通氣功能。增加氧弛豫度用于通氣功能評估。肺部MRI是在一個0.55T的原型系統上進行的。該系統的獨特之處在于采用了現代磁鐵設計、快速梯度設計、現代射頻系統、定制相控陣線圈以及先進的成像方法。對健康志愿者和患者(如淋巴管平滑肌瘤病(LAM)和支氣管擴張癥)進行解剖肺成像(T2WI/TSE)和三維氧增強超短TE成像(100%氧氣，15L/min，非再呼吸面罩)，記錄室內空氣和氧氣圖像并進行相減以估計區域通氣狀況。與1.5T相比，0.55T的圖像能更好地顯示肺實質，有助于了解肺病理學，包括囊腫和支氣管壁增厚的評估。這可以歸因于B0均勻性的改善，最小化空氣/組織界面的敏感性梯度，肺組織的T2*延長。在健康志愿者中，氧增強成像中，肺信號增加(18.2±6.3)%(n=5)，而同一受試者在1.5 T時只有(8.6±2.9)%。LAM患者吸氧后僅增強(6.5±5.1)%。該研究提示低場強磁共振成像結合現代磁鐵設計，可以為肺功能評估提供一個獨特的機會，提高了磁場均勻性和氧對比度性能。

Yifan Wang等采用動態MRI定量評價COPD患者膈肌的功能障礙。這項研究包括80名不同嚴重程度的穩定型COPD患者(GOLD分期1～4)和21名健康志愿者，MRI在3.0 T掃描儀上進行，采用吸氣/呼氣末3D-SPGR序列和二維動態膈肌序列。圖像被自動分割。測量吸氣開始和結束時膈下面積(ds)、膈高(dh)、顱尾長(cc)、前后長(ap)和肺面積(ls)。前后分析了膈角和自發性膈肌運動的比值。這些參數在肺功能檢查與肺氣腫指數的相關性。在GOLD 3～4的重度COPD患者中，ds和dh的insp-exp比值明顯降低，ls、cc和ap的insp-exp比值降低，反映了膈位的變化。GOLD 3～4患者前、后膈吸氣開始和結束時的角度降低，反映了膈肌的變化形狀。該研究提示胸部動態MRI可提供新的影像學生物標記物來評估無特殊設備的COPD患者的膈肌功能障礙。

Ferdinand等在1.5T MR的True-FISP成像中采用偽連續動脈自旋標記(PCASL)技術定量評估肺血流量。他們研究了10名志愿者，均行自由呼吸(FB)和定時屏氣(TBH)下心電圖觸發的PCASL True-FISP成像，在心臟收縮期標記肺動脈干。發現這種成像技術可通過標記肺動脈干，同時采用非剛性圖像配準，即使是在自由呼吸條件下也可以得到良好的圖像質量，評估出可靠的定量灌注圖。

Yoshiharu Ohno等對比了超短TE 磁共振成像(UTE-MRI)、薄層低劑量CT(LDCT)和標準劑量CT成像(SDCT)在肺結節檢測和Lung-RADS分級中的應用價值。110例疑似肺結節患者分別進行UTE-MRI、LDCT和SDCT檢查，根據SDCT結果，所有結節分為實性結節、部分實性結節和磨玻璃結節。每例患者的每一個肺結節出現的概率在3種方法中均采用5分視覺評分法評估。研究發現UTE-MRI對肺結節的檢測和分級基本與LDCT和SDCT等效。

輻射劑量

近年來，醫學界開始關注窄光譜(即通過附加的濾波器對X射線束的預過濾)來進一步減少輻射劑量。Sophie Vivier等的研究探討，與標準的70kVp掃描相比，小兒胸部CT在100kVp時錫過濾可以實現的降噪水平。經頻譜濾波后，圖像噪聲降低21.6%，圖像質量優良。這為兒科非對比掃描的進一步減少劑量提供了客觀基礎。

Sandra Diaz等介紹了錫過濾器低劑量CT方案。量身定制的低劑量CT方案可以在緊急情況下作為氣道疑似異物吸入的第一個也是唯一的診斷工具。針對氣道內可疑FBA的兒童量身定制的低劑量CT方案可降低放射劑量并降低支氣管鏡檢查率，從而避免不必要的風險，例如喉痙攣和麻醉并發癥。

Juan Carlos等在雙源CT掃描儀上比較小兒胸部單能和雙能CT檢查的輻射劑量和圖像質量。與單能CT相比，第二代雙能CT進行常規兒科胸部的對比增強檢查，可不增加輻射暴露或降低圖像質量。

有效劑量(ED)常用于了解CT掃描與放射相關的惡性腫瘤風險。當前，妊娠期CTPA的ED主要由CT的劑量長度乘積(DLP)乘以普通胸部CT的k因子(DLP-ED轉換因子)來估算。Stuart等回顧性評估了從2012年1月至2017年4月整個大型衛生系統中534名孕婦的CTPA資料。每名患者的ED(mSv)通過使用Cristy體模的患者特定的蒙特卡羅模擬確定，并除以研究DLP以確定k因子。根據患者和CT因子對k因子進行雙變量和多變量分析。妊娠患者的CTPA的k因子高于先前使用的胸部CT的k因子，并隨著間距、患者規模和掃描長度的減小而靜態增加，而對于較大的kVp值則更高。

Narinder等對比了100個免疫低下患者分別在ULDCT(10mA，0.25mSv)與LDCT(40mA,1mSv)條件下檢測真菌主要征象(暈征、空洞、實變)和次要征象(結節：直徑4～10mm的簇狀或孤立結節，GGNs/肺不張)的準確率。Wilcoxon配對檢驗提示LDCT和ULDCT圖像質量評分無統計學差異，但BMI>25.0kg/m2時，ULDCT的圖像質量和診斷置信度低于LDCT。ULDCT檢測主要影像學征象—暈征、空洞、實變的準確率分別為99%、100%和98%，檢測次要征象—小結節和GGNs的準確率分別為88%和86%。由于ULDCT的圖像噪聲增加，小結節(4～6mm)和小體積GGNs的檢測精度較低。研究結果提示胸部ULDCT對真菌病的主要影像學征象的檢出具有較高的準確性，應考慮將其應用于BMI≤30.0kg/m2的免疫功能低下患者。

圖像質量

Julien等使用第一代和第二代運動校正算法(motion correction algorithm，MCA)評估心臟結構可視化的改善，并將其與常規單相和多相重建進行比較，Snapshot Freeze 2通過減少運動偽影提高了可解釋性，并且可以在一次重構中提供至少與多相采集等效的圖像質量。

Jun Yao等研究了16cm寬探頭快速掃描CT對減少嚴重COPD患者檢查圖像中運動偽影的價值。將60例未行增強胸部CT的重度COPD患者分為研究組(A組，n=30)和對照組(B組，n=30)。兩組均采用120kV管電壓和管電流自動調制實現噪聲指數(NI)預置。2位經驗豐富的放射科醫生使用5分制(5分最佳，1分最差)評估主觀圖像質量，包括肺部小結構的清晰度，以及心臟和呼吸引起的運動偽影。記錄掃描時間，計算ED。兩組的z軸覆蓋率相似，約為30cm。A組采集時間明顯縮短，輻射劑量明顯降低，圖像質量明顯改善，運動偽影發生率明顯降低(P均<0.05)。

介入治療

Jacob等報告了Gianturco Z-支架置入治療慢性中心靜脈閉塞性疾病(CVOD)的技術成功、不良事件和長期支架開放情況。137例慢性CVOD患者接受了Gianturco Z-支架置入術，年齡16～89歲，平均(49±16)歲。133例(97%)患者獲得了技術上的成功。平均隨訪44個月。估計1、3和5年主支架開通率分別為84%、84%和82%。估計1、3和5年的初級輔助通暢率分別為92%、89%和89%。30天和60天死亡率分別為2.9%(n=4)和5.1%(n=7)，無一例直接歸因于Z-支架置入。這項研究是迄今為止規模最大、隨訪時間最長的研究，證明了Gianturco Z-Stent置入治療慢性CVOD的安全性，以及短期和長期通暢性。

為探討血液透析患者CVOD行人工血管內固定術的療效及影響一期通暢率的因素，Bin Chen等記錄并分析110例CVOD患者的數據，包括所有的臨床評估：人口學、臨床和多層螺旋CT靜脈成像(MSCTV)特征。調查支架置入術患者的原發通暢率及相關因素。根據初次通暢率判斷，經皮支架置入術是治療中國CVOD患者的理想方法。閉塞病變的特點，包括血管直徑、支架類型和鈣化是影響原發性通暢的關鍵因素。覆膜支架是改善CVOD治療效果的一個因素。這些結果可以幫助我們選擇最佳的干預措施作為治療血液透析患者CVOD的首選方法。

Jorge等回顧了一家三級醫療中心里使用上腔靜脈(SVC)過濾器的患者的圖像和電子醫療記錄，結果表明在上肢深靜脈血栓患者中使用可回收的SVC過濾器，雖然有很大爭議，但仍然是安全的，并發癥最少。大多數過濾器都可以安全地取回，且取回率適中。

導管引導和輔助治療通過化學溶解或機械破碎凝塊，徹底改變了高危PE的治療。Nariman Nezami等對14名急性大面積或亞大規模PE患者的回顧性分析表明，排除1名未進行影像評估的患者后，該手術在技術上和臨床上均在13名患者中獲得成功。所有患者的心動過速、呼吸困難和頭暈均得到緩解，血壓以及對氧氣的需求均得以糾正，肌鈣蛋白下降。主肺動脈壓在取栓后下降30%(移植前與移植后相比)。30天存活率100%，無手術相關并發癥發生。Inari Flow Triever系統可安全地用于急性大面積或亞大面積PE患者的肺動脈機械性取栓。

Thomas等評估了在姑息性適應癥中使用經肺化學栓塞術(TPCE)和經動脈化學灌注術(TACP)治療繼發肺惡性腫瘤之后的腫瘤響應、局部腫瘤控制和患者存活。161例患者中，92例采用TPCE治療，69例采用TACP治療。分析表明，TPCE和TACP均為繼發性肺癌患者的可行治療選擇，具有可接受的局部控制和存活率。對局部給藥化療更有利的初始反應可能是生存的積極預測因素。

Meaghan等評估了局部和全身治療對肺類癌的潛在益處。與僅接受全身治療的患者相比，接受放療，手術切除或熱消融的肺類癌患者表現出延長的生存期。 接受熱消融的患者數量有限，限制了在進行多變量分析后確定生存意義的能力，因此需要更多的研究來確定其在延長這些患者生存中的效用。當用于類癌肺腫瘤患者時，局部治療顯示出增加的生存獲益。 熱消融和放療在延長類癌肺癌患者的總生存率方面顯示出相似的有效性。

Takaaki等針對可切除結直腸癌患者肺轉移的射頻消融治療(RFA)效果進行了一項多中心研究，該實驗納入了70例可切除結直腸癌伴肺轉移(≤5個肺轉移灶，病灶均≤3cm)且行肺部RFA的患者，共100個肺轉移灶，選擇RFA是因為62例(89%)患者拒絕手術，或是因為年齡而具有較高的全麻風險(5例，7%)及合并癥(3例，4%)，結果發現這些患者3年總生存率為84%(95%CI，76%～93%)，單因素分析顯示直腸癌(P=0.001)、癌胚抗原陽性(P=0.002)、既往無化療(P=0.02)為顯著的負性預后因素。3年腫瘤特異性生存率為90%(95%CI，82%～97%)。局部腫瘤進展6例(9%，6/70)，發生于首次射頻消融后6～19個月，該研究顯示肺部RFA可為結直腸肺轉移瘤(≤3cm)患者提供良好的治療效果。

CT引導穿刺

Mirek等回顧性分析了228例影像學指導的肺活檢。其中117例是外周或基于胸膜的病變。38例為超聲引導，70例為CT引導。總體而言，超聲引導活檢的平均最大軸向直徑、胸膜接觸長度大于CT，局限性病變手術時間短于CT。兩種引導方式的等待時間和重大并發癥的發生率無顯著性差異。超聲引導的成本相對較低，沒有電離輻射，并且可以實時進行針頭可視化，使其成為CT引導下對周圍肺部病變進行活檢的可行性替代方法。

Mohamed Soliman等發現在CT引導下經皮肺穿刺活檢過程中，使用肺管封閉劑，可導致肺部CT上的影像學改變；該研究最終納入65名接受過CT引導下經皮肺穿刺活檢術且觀察3個月以上的患者，83%(54/65)的患者在3～6個月的隨訪中(CT或PET/CT)，沿著肺管封閉劑的路徑發現結節狀的線性疤痕，這種CT改變持續了平均13.8個月，60%(15/25)的患者發現了位于與填塞劑相關的疤痕區域的微弱FDG攝取。放射科醫生在臨床診斷時應注意這種活檢后的影像學表現。