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2021年9月23日

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本周CEUS刊报

基于深度学习的颈动脉超声造影斑块易损性分类：一项多中心对比诊断研究, 2021年8月27日, BMJ Open 作者: Yang Guang等

PDAC的CEUS增强模式研究, 2021年8月31日, Dovepress – Cancer Management and Research 作者: Tongtong Zhoud等

研究人员在UW医生和CEUS的帮助下与癌症作斗争, 2021年7月13日, University of Washington – College of Engineering 作者: Chelsea Yates

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文章及摘要

基于深度学习的颈动脉超声造影斑块易损性分类：一项多中心对比诊断研究

2021年8月27日

BMJ Open

作者: Yang Guang 1, Wen He 1, Bin Ning 1, Hongxia Zhang 1, Chen Yin 2, Mingchang Zhao 2, Fang Nie 3, Pintong Huang 4, Rui-Fang Zhang 5, Qiang Yong 6, Yanli Guo 7, Jianjun Yuan 8, Yicheng Wang 9, Lijun Yuan 10, Litao Ruan 11, Tengfei Yu 1, Haiman Song 1, Yukang Zhang 1

1 Department of Ultrasound, Beijing Tiantan Hospital, China, 2 Department of R&D, CHISON Medical Technologies Co Ltd, Wuxi, China, 3 Department of Ultrasound, Lanzhou University Second Hospital, Gansu, China, 4 Department of Ultrasound, Zhejiang University School of Medicine Second Affiliated Hospital, Hangzhou, China, 5 Department of Ultrasound, Zhengzhou University First Affiliated Hospital, Henan, China, 6 Department of Ultrasound, Beijing An Zhen Hospital, Chaoyang-qu, China, 7 Department of Ultrasound, Third Military Medical University Southwest Hospital, Chongqing, China, 8 Department of Ultrasound, Henan Provincial People’s Hospital, Zhengzhou, China, 9 Department of Ultrasound, Hebei North University Basic Medical College, Zhangjiakou, China, 10 Department of Ultrasound, Tangdu Hospital Fourth Military Medical University, Xi’an, Shaanxi, China, 11 Department of Ultrasound, Xi’an Jiaotong University Medical College First Affiliated Hospital, Shaanxi, China.

原文链接: BMJ Open. 2021 Aug 27;11(8):e047528. doi: 10.1136/bmjopen-2020-047528.

摘要

目的
本研究旨在评价基于深度学习的颈动脉斑块检测和分类(DL-DCCP)在颈动脉斑块造影(CEUS)中的应用。

方法
为评估颈动脉斑块的易损性，进行了一项前瞻性多中心研究。选取10家医院的547名潜在合格的患者，最终205名患者纳入分析。应用AUC评价DL-DCCP和两位经验丰富的影像医师回顾分析CEUS视频(RA-CEUS)对颈动脉斑块易损性的诊断和分类的有效性。为评估动态视频输入对算法性能的影响，比较了最新的静态图像深卷积神经网络（CNN）模型(Xception)和DL-DCCP模型在训练和坚持验证队列方面的差异。

结果
DL-DCCP的AUCs在训练和坚持验证队列中都明显好于经验丰富的影像科医生(训练，DL-DCCP vs RA-CEUS，AUC：0.85 vs 0.69，p<0.01；坚持验证，DL-DCCP vs RA-CEU，AUC：0.87 vs 0.66，p<0.01)，也就是说，在训练和坚持验证队列中，DL-DCCP的AUC也优于目前最好的深层CNN模型Xception。（训练，DL-DCCP vs Xception, AUC:0.85 vs 0.82, p<0.01;坚持验证，DL-DCCP vs Xception，AUC：0.87 vs 0.77，p<0.01)。

结论
DL-DCCP在评价颈动脉粥样硬化斑块易损性方面优于RA-CEUS。此外，DL-DCCP具有更强大的网络结构和视频信息提取，比目前最好的静态CNN模型的诊断准确性高。
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胰腺导管腺癌的超声造影增强方式与生存率的相关性研究

2021年8月31日

Dovepress – Cancer Management and Research

作者: Tongtong Zhou,1,2, Li Tan,1, Yang Gui,1 Jing Zhang,1 Xueqi Chen,1 Menghua Dai,3 Mengsu Xiao,1 Qing Zhang,1 Xiaoyan Chang,4 Qun Xu,5 Chunmei Bai,6 Yuejuan Cheng,6 Qiang Xu,3 Xue Wang,7 Hua Meng,1 Wanying Jia,1 Ke Lv,1 Yuxin Jiang1

1Department of Ultrasound, Peking Union Medical College Hospital, Beijing, People’s Republic of China; 2Department of Ultrasound, China-Japan Friendship Hospital, Beijing, People’s Republic of China; 3Department of General Surgery, Peking Union Medical College Hospital, Beijing, People’s Republic of China; 4Department of Pathology, Peking Union Medical College Hospital, Beijing, People’s Republic of China; 5Department of Epidemiology and Biostatistics, Institute of Basic Medical Sciences, Beijing, People’s Republic of China; 6Department of Medical Oncology, Peking Union Medical College Hospital, Beijing, People’s Republic of China; 7Key Laboratory of Endocrinology of National Health Commission, Department of Endocrinology, Peking Union Medical College Hospital, Beijing, People’s Republic of China

原文链接: https://doi.org/10.2147/CMAR.S307079

摘要

目的
研究PDAC的CEUS增强模式，分析CEUS增强模式与肿瘤组织分化程度和总生存期(OS)之间的相关性。

方法
本研究纳入56名局部晚期PDAC患者，进行了常规超声和CEUS检查，并分析了CEUS增强模式的特点。收集患者血清CA19-9水平、TNM分期等临床资料，随访患者生存时间。应用图像处理软件分析CEUS动态图像的TIC，计算峰值、TP、锐度和AUC。定量分析PDAC的CEUS增强模式与肿瘤组织分化程度和OS的相关性，以及TIC参数和CEUS增强模式与OS的相关性。

结果
动脉期强化包括等增强(30.3%)和低增强(69.6%)，增强模式与性别、发病年龄或病变大小无关，与肿瘤组织分化程度无明显相关性。50例患者在随访期间获得明确的生存时间，等增强患者的中位生存时间明显长于低增强患者。在TIC参数中，等增强组与低增强组的峰值、锐度、AE锐度和Re锐度有显著性差异(p<0.05)。

结论
PDAC的CEUS动脉期增强模式包括等增强和低增强。增强模式与肿瘤组织分化程度无明显相关性，但两种增强方式患者的生存期有显著性差异，等增强患者的生存期较长。

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一位研究人员在UW医生和他的同事开发技术的帮助下与癌症作斗争
2021年7月13日
University of Washington – College of Engineering
作者: Chelsea Yates
2019年6月26日，Barry Lutz收到了一个坏消息：他患上了IV期结肠癌，同时肝脏里还有一个肿块。
这位生物工程副教授说：“这太让人意外了。男性诊断为结肠癌的中位年龄是68岁，而Lutz是44岁，并且他和他的家人都没有结肠癌的病史。”
IV期是指结肠癌扩散到其他器官和组织，最常转移到肝脏。化疗可能会缩小转移灶，但在结肠癌IV期，很少有人靠化疗治愈疾病。手术也是如此。通常，在这个阶段进行手术并不是为了治愈患者，而是为了让他们有更多生存时间。
Lutz的治疗团队由西北部UW医疗中心的肿瘤学家Eddie Marzbani为首。他们的当务之急之一是Lutz肝脏中的占位。在这方面，一个充满希望的消息：经过活检和扫描，肿块似乎不是癌症。Lutz的诊断被改为结肠癌III期；他进行了手术治疗，并在接下来的六个月里进行其他治疗。
Lutz在12月21日完成化疗，他进行了CT扫描，作为未来监测的基线。第二天，他和家人搬到Texas与亲戚住在一起，并开始休假，这段假期被他的病情中断了。情况在好转。
但几天后，在12月24日，Dr. Marzbanida带来了个坏消息。CT扫描显示肝脏肿块在化疗期间呈增长趋势，而非被清除。
虽然扫描可检测到肿块，但不能明确肿块是否为恶性。因此，Lutz和他的医疗团队正在研究肝脏肿块手术。但这很冒险。肿块太大而无法完全切除，如果是癌症，扩散的可能性很高。此外，手术可能会削弱Lutz本就虚弱的免疫系统。
此时Lutz认为一切似乎都“非常绝望”。
微气泡
当生物工程副教授Mike Averkiou得知他同事的诊断结果时，他立即主动提供帮助。20多年来，Averkiou一直致力于应用超声造影（CEUS）技术诊断癌症，尤其是肝癌，起初在飞利浦超声公司，随后在Cyprus大学，目前在他的UW实验室。他与UW放射学的Dr. Manjiri Dighe合作，将CEUS的研究从实验室转化到临床。
CEUS是指将类似于红细胞大小的微泡注射到患者的血液中，并随血液流动。微泡可提高器官和病变图像的对比度。就像增强CT和MRI一样，CEUS为医生提供肿瘤大小和位置的重要信息，是目前用于癌症检测最常见的成像方法。它还能够观察到CT和MRI不能提供的信息：实时量化的血流信息。
Averkiou建议进行CEUS检查，根据Lutz肝脏占位的增强模式来判断：如果肿块是转移性的，增强模式将与良性的截然不同。这些信息可以帮助Lutz的团队决定是否进行高风险手术。
虽然超声造影成像技术在欧洲和亚洲早已应用于癌症的检测和监测，但在美国还是新技术，在2016年刚刚被FDA批准用于肿瘤学(且仅用于肝癌)。UW医学院是美国为数不多的提供这项技术的机构之一。Averkiou希望这种情况会改变，在不久的将来CEUS被更广泛的应用。
他说：“这种方法不仅为我们提供了传统CT/MRI扫描的补充信息，而且成本更低，容易在病人的床边完成。患者不必暴露在辐射中，并且可根据需要重复进行。患者不可能每三到四周做一次CT扫描来监测癌症，比如当患者正在化疗时，会造成辐射过量。”
Averkiou根据血液活动进行成像和量化，他确定肿块为转移性的关键信息，使Lutz的治疗团队对肿瘤进行组织活检和特征分析，以确定新的疗程。
OncoPlex检测与免疫治疗
活检结果证实了Averkiou的诊断，Lutz的治疗团队联系了UW Lab Medicine&Pathology的Colin Pritchard、Eric Konnick和Steve Salipante医生，进行了几项测试，包括UW-OncoPlex小组。由Pritchard、Salipante及其合作者开发的UW-OncoPlex是一项基因测试，应用于UW Medicine和其他地方以明确免疫疗法或其他靶向治疗是否适用于Lutz等患者。免疫疗法有助于人体自身的免疫系统识别、控制和消除肿瘤细胞，有可能提供长期的癌症控制。
肿瘤生长很快并且时间有限，在等待检查结果的同时，Lutz的治疗团队安排了肝占位切除手术，为他争取更多的时间。手术前一天晚上，研究小组收到了结果：Lutz适用于免疫疗法。
Lutz说：“根据CEUS的结果，我们做出了取消手术以及进行免疫治疗的关键决定。我们的理由是手术并不能解决问题，如果没有有效的系统治疗，肿瘤很可能会在其他地方出现，所以我们会进行免疫治疗并监测肿瘤。如果免疫疗法有效，它很可能对我们看不见的转移性肿瘤有效。”
卢茨于2020年2月26日开始免疫治疗。2020年春天和夏天，他在Austin和Seattle之间往返，他的治疗团队通过CT和CEUS监测肿瘤。
一开始的治疗效果是令人失望的：两项检测都没有显示肿瘤缩小，这意味着免疫疗法没有奏效。但仅在第二轮检查后，CEUS就发现了一些CT扫描不能观察的信息。
Averkiou解释说：“肿瘤的血供明显减少。这说明尽管肿瘤没有缩小，但它正在退化。”
Lutz小心翼翼地开始感受到希望。
他说：“如果只考虑CT结果，因为肿瘤没有变小我们可能会得出免疫疗法无效的结论。我本以为我们正徘徊在边缘，肿瘤随时可能重新开始生长。我们会不会改变治疗方法，或者停止所有治疗？我不知道。因为超声检查，我们坚持了下来，更乐观地享受与家人在一起的时光。”
治疗团队在治疗期间继续监测肿瘤。它没有缩小，但也没有恢复血供。2020年9月，UW肝脏肿瘤诊所的Dr. Jonathan Sham切除了它。
Lutz回忆道：“就像超声显示的那样，它虽然是垒球大小的，但内部完全没有活性”。
今天，癌症治愈的Lutz回到Seattle。他最近和UW Lab医学与病理团队的Steve Salipante开始了一个新项目；在他的UW-OncoPlex测试中，两人发现了共同的研究兴趣。Lutz继续进行CEUS监测，以确保肿瘤没有复发。
他说：“超声造影和UW-OncoPlex挽救了我的生命，UW医学院有很多让我感谢的地方–从肿瘤学到外科，再到两项伟大的UW技术。他们一起给了我一份大礼。”
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