薄层T2加权成像与深度学习超分辨率重建技术提升胰腺导管腺癌血管侵犯术前评估的精准性

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Insights into Imaging 4.1

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  本研究针对胰腺导管腺癌(PDAC)术前血管侵犯评估的临床难题,创新性结合薄层T2WI(3mm)与深度学习超分辨率重建(SRR)技术,证实SRT2-5在图像质量(SNR提升至74.18 vs 72.46)和静脉侵犯诊断效能(AUC 0.823 vs 0.597)上显著优于传统厚层成像,为优化PDAC手术决策提供了非侵入性精准评估方案。

  

胰腺导管腺癌(PDAC)作为最具侵袭性的恶性肿瘤之一,5年生存率不足10%,手术切除是唯一可能治愈的手段。然而,肿瘤血管侵犯常导致患者丧失手术机会,当前CT/MRI对血管侵犯的评估仍存在争议,易造成R1切除或无效探查手术。中山大学附属第一医院团队在《Insights into Imaging》发表的研究,通过整合薄层T2加权成像(T2WI)与深度学习超分辨率重建(SRR)技术,为这一临床困境提供了创新解决方案。

研究采用生成对抗网络(GAN)框架,对95例训练集和125例测试集的PDAC患者MRI数据进行处理,比较3mm薄层(NRT2-3)与≥5mm厚层(NRT2-5)T2WI经SRR重建后的图像质量指标(SNR/CNR/SIR)及血管侵犯诊断效能。定量分析采用3D Slicer软件测量肿瘤/胰腺/背景信号强度,定性评估由两名放射科医师盲法完成。

图像质量提升
SRT2-5较NRT2-5显著提高SNR(74.18 vs 72.46)和肿瘤-胰腺信号强度比(SIRt/p 1.42 vs 1.30),薄层SRT2-3的SIRt/b提升至2.73(vs NRT2-3的2.58)。重建后图像在胰腺轮廓显示(51%→69%达到优秀评分)、血管辨识度(35%→51%)等主观指标均有显著改善。

血管评估突破
SRR使厚层T2WI对静脉侵犯诊断AUC从0.597提升至0.823(p<0.001),甚至达到与原始薄层成像相当的效能(0.823 vs 0.732,p=0.162)。特别值得注意的是,SRT2-5对静脉壁不规则等细微特征的显示能力显著增强,如图4所示:

临床转化价值
该研究首次证实:1) 薄层T2WI的3mm层厚是评估静脉侵犯的黄金标准;2) SRR技术可弥补厚层扫描的缺陷,使其诊断效能逼近薄层水平;3) 动脉侵犯评估仍需进一步优化。这种非侵入性评估方案既能避免不必要的手术创伤,又通过SRR技术解决了薄层扫描耗时长的问题,为PDAC精准分期提供了双重技术保障。

研究团队特别指出,未来需扩大样本量验证不同MRI设备的适用性,并探索SRR在新辅助化疗后评估中的应用。这项技术突破标志着人工智能辅助影像诊断在腹部肿瘤领域的重大进步,为临床制定个体化治疗方案提供了可靠依据。

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