近日，湖南省科技领军人才、湖南省医学影像临床医学研究中心主任、湘雅二医院放射科主任刘军教授先后在《脑》、《IEEE神经网络与学习系统汇刊》、《免疫学前沿》、《神经影像前沿》、《癌症前沿》、《心血管医学前沿》、《衰老神经科学前沿》、《磁应急影像杂志》、《临床医学杂志》发表了最新研究成果。中南大学湘雅二医院为第一作者单位或通讯作者单位。
人工智能相关研究成果:
题为“gmilt:一种可以预测EGFR突变状态的新型变压器网络”的文章最初提出了一种可控的多示例学习变压器模型——门控多示例学习变压器。该模型基于计算机NLP领域最先进的Transformer模型，结合多示例学习和主动学习，充分提取和挖掘三维ct的有效空信息。首次将肺腺癌浸润程度的信息嵌入到模型中，帮助预测EGFR突变表型，预测效率高。此外，本文提出了一种新的三维可视化方法来显示肺癌中最可能发生EGFR突变的区域，有望指导临床穿刺。这篇文章发表在人工智能权威期刊《IEEE神经网络和学习系统汇刊》上。放射科赵薇副教授为第一作者，放射科刘军教授为第一通讯作者。本公司助理研究员陈维道为共同第一作者，复旦大学附属华东医院李铭教授为共同通讯作者。全文链接:file/tupian/20220803/。该模型基于最先进的深度学习Transformer算法，结合多示例学习，充分提取中枢神经系统脱髓鞘疾病患者的常规MRI信息，对多发性硬化、视神经脊髓炎谱系疾病、MOG抗体相关疾病的诊断进行预测。本文首次将该模型应用于中枢神经系统脱髓鞘疾病患者的多部位多序列MRI信息挖掘与提取。具有较高的分类和预测效率，有望辅助中枢神经系统脱髓鞘疾病的临床分类和诊断。这篇文章发表在《免疫学前沿》(Frontiers in Immunology)上，放射学的黄楚欣博士作为第一作者，放射学的刘军教授和神经病学的卢伟教授作为合著者。全文链接:https://www . frontier sin . org/articles/10.3389/FIM mu . 2022.897959/full。
题为“vista:一种从随访CT序列改善肺腺癌侵袭性预测的新型网络”的文章，针对现实中随访时间间隔的不确定性，独创设计了一种视觉简单时间注意网络——视觉简单时间注意，可以分析任意时间间隔的随访序列，快速高效地获得不同时间序列之间的变化信息；刘军教授团队利用该模型分析了351例磨玻璃结节早期肺腺癌的随访CT图像，共1234组。结果表明，ViSTA对随访ct图像的分析预测早期肺腺癌的侵袭程度比单次CT更准确，模型性能明显高于基于体积倍增时间的模型和之前的随访序列模型LSTM。此外，在测试集中，模型的性能高于低级别放射科医生，达到接近高级放射科医生的水平。这篇文章发表在肿瘤学权威杂志《癌症》上。放射科副研究员赵薇为第一作者，复旦大学附属华东医院放射科刘军教授、李铭教授为通讯作者，电内生物科技有限公司陈嘉俊、复旦大学附属华东医院放射科孙英丽博士为共同第一作者。
这篇题为“基于DWI图像使用深度学习预测缺血性中风导致的神经损伤的严重程度”的文章使用卷积神经网络对DWI图像进行自动分类。同时，使用包括VGG、ResNet、DesNet和ResNext在内的各种网络对缺血性中风患者的DWI图像进行分类。同时，采用不同的预处理方式对分类结果进行比较。通过DWI图像发现卷积神经网络可以有效地对患者的神经功能缺损程度进行分类，并且可以有效地区分轻度脑卒中和重度脑卒中。同时，由于模型建立在恢复期神经功能缺损分类的基础上，可以有效发现急性脑卒中时核心梗死面积与分类的不匹配，提示可能存在缺血半暗带，为溶栓治疗提供参考。文章发表在《临床医学杂志》上，放射科曾颖博士为第一作者，放射科赵薇副研究员、刘军教授为通讯合著者。全文链接:https://www.mdpi.com/1720378
磁共振新技术的研究成果:
这篇名为“康复新冠肺炎患者1年随访时的持续性脑白质变化”的文章，利用三种弥散模型和基于纤维束的统计分析方法，探讨了新冠肺炎患者康复一年后脑白质微结构的变化。然后，对康复一年后的患者进行认知功能评定。最后，将脑白质微结构和认知功能的结果与急性炎症因子和临床特征相关联，以找出影响脑白质微结构和认知功能变化的临床特征。同时根据患者住院期间是否有ICU住院史进行亚组分析。结果显示，与健康对照组相比，新冠肺炎康复患者和新冠肺炎康复患者的双侧放射冠、胼胝体膝部和左上纵束存在白质异常。并且随着住院天数的增加，脑白质异常更加明显，随着随访天数的增加，脑白质异常更加轻微。认知量表组间无显著统计学差异。与未在ICU住院的患者相比，在ICU住院的患者胼胝体各向异性评分降低，表明该区域存在异常白质。揭示了新冠肺炎病恢复期患者一年后脑白质微结构的异常，并探讨了异常的预测因子，对新冠肺炎病恢复期患者的预后及护理具有重要意义。这篇论文发表在Brain上，实现了湘雅二院学报零的突破。第一作者为中南大学湘雅二医院博士生黄思宏，长沙市第一医院呼吸科主任周治国，湘雅二医院呼吸与危重症医学科博士生杨丹辉为合著者，湘雅二医院放射科刘军教授，湘雅二医院呼吸与危重症医学科科罗洪教授为合著者。全文链接:https://doi.org/10.1093/brain/awab435.
这篇题为“大脑对药物线索的反应预测海洛因使用者戒断的变化:初步研究”的文章使用三种类型的线索来检测海洛因成瘾者的大脑激活模式。一般线性模型用于提取大脑的激活，然后心理生理交易分析用于评估电路水平的功能耦合。对海洛因依赖者延迟戒断后进行纵向随访，评估其对海洛因渴求的变化。多元回归分析用于验证海洛因依赖者的基线状态是否可以预测延迟戒断后渴求的变化。结果与中性线索相比，在药物线索作用下，左侧DLPFC、丘脑、苍白球、前中央区、壳核、辅助运动区、顶下叶、双侧扣带回/楔前叶、枕叶皮质、舌、梭状回和颞中回的激活增强。在延迟戒断后的纵向随访中，基线时药物线索诱导的左侧DLPFC的激活与渴求感的降低呈正相关。在基线时，药物线索诱导的左侧DLPFC和双侧丘脑之间的功能耦合与渴求减少呈负相关。本研究为阿片类药物使用障碍的奖赏缺乏理论提供了新的证据。该论文发表在神经学领域的权威期刊《神经影像》上。西安电子科技大学研究生刘爽为第一作者，中南大学湘雅二医院放射科刘军教授和西安电子科技大学袁凯教授分享通讯。全文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34000396/.这篇论文被ESI TOP选为1%高被引论文。
这篇题为“通过神经黑色素敏感的磁共振成像评估急性甲基苯丙胺暴露后多巴胺异常的证据”的文章，刘军教授密切跟踪前沿，用NM-MRI观察大鼠急性甲基苯丙胺给药后神经黑色素的浓度变化，并间接和非侵入性地测量多巴胺功能。结果发现，在对照组和实验组中，在急性甲基苯丙胺给药后的各个时间点，黑质的NM-MRI信号强度明显高于其他脑区。此外，NM-MRI在成瘾相关脑区的信号强度随着时间的推移持续增强。但随着时间的推移，对照组NM-MRI的信号强度没有明显变化。甲基苯丙胺给药后，黑质NM-MRI信号强度增加的幅度和速率高于其他脑区。这项研究表明，神经黑色素主要沉积在黑质中，急性甲基苯丙胺暴露后，多巴胺向神经黑色素的转化在黑质中最为显著。急性甲基苯丙胺暴露诱导的多巴胺释放增加可能导致多个脑区中神经黑色素的积累增加。NM-MRI可作为检测药物成瘾及相关非神经退行性疾病病理变化的有效成像工具。这篇文章发表在《衰老神经科学前沿》上。第一作者是放射科的唐飞医生，放射科的刘军教授是唯一的通讯记者。全文链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9190254/
题为“神经胶质瘤分级的诊断性能和idh状态解码3d酰胺质子转移apt和四种扩散加权MRI模型之间的比较”的文章使用了新的三维快速酰胺质子转移成像序列和扩散q空间的新采集序列。新的3D APT序列可以在5分钟左右完成全脑体素高分辨率酰胺质子转移成像。新的色散采集方法实现了DTI、DKI、NODDI、MAP四种先进色散模型在6分钟左右的成像。基于这两种新技术，本文对胶质瘤分级和IDH基因分型进行了预测，比较了各种模型和参数的诊断效能，并探讨了可能的原因和机制。结果表明APT和高级扩散对胶质瘤分级和IDH分型有一定价值。同时发现APT在IDH基因分型中具有比其他模型更高的诊断效率，可以有效预测IDH基因的突变状态。该论文发表在磁共振成像权威期刊《磁共振成像杂志》上。第一作者为放射学研究生郭虎，放射学教授刘军为通讯作者。全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmri.28211
这篇题为“原发性醛固酮增多症的脑心血管风险、靶器官损害和治疗结果”的文章总结了原发性醛固酮增多症患者的心血管和脑血管风险，重点关注醛固酮对靶器官的损害，包括脑、心脏、血管系统、肾脏、脂肪组织、糖尿病和阻塞性睡眠呼吸暂停综合征。此外，还讨论了原发性醛固酮增多症的主要治疗方法和相关结果，包括肾上腺切除术和药物治疗。了解原发性醛固酮增多症的心脑血管危险因素及其治疗转归，将有助于改善原发性醛固酮增多症患者心脑血管疾病的预后，降低心脑血管事件的发生率和死亡率。这篇文章发表在心血管医学前沿杂志上。第一作者为放射科林晓博士，放射科刘军教授和代谢内分泌科袁凌青教授为合著者。全文链接:https://www . frontier sin . org/articles/10.3389/fcvm . 2021.798364/full
医学影像是重要的临床平台科室，在疾病检测、诊断、辅助治疗和预测中发挥着重要作用。人工智能技术在医学影像领域的兴起，为临床决策提供了新的手段和方案。鉴于此，刘军教授团队依托湖南省医学影像临床医学研究中心，与多所高水平大学和科研机构开展了多学科合作，对人工智能进行了深入研究。目前团队已发表论文120余篇，包括《柳叶刀数字健康》、《放射学》、《医学影像分析》、《神经影像》、《治疗诊断学》、《TMI》等75篇高水平SCI文章。，其中8项有IF > 10，主持国家、省部级课题20余项。培养了湖南省科技领军人才、湖南省225医学学科带头人、教育部“双领军”人才、“全国科技系统反对新冠肺炎先进个人”、湖南省青年人才、湖南省优秀青年人才。
作者:欧曼·赵薇
编辑:莎日娜
编辑:赵小花
