利用远程及纹理分析提高基层高原肺水肿的诊断能力.pdf

第 4 期短篇论著利用远程及纹理分析提高基层高原肺水肿的诊断能力马爱琳1，赵宝宝2，田序伟1*（1喀什地区第一人民医院，新疆喀什 844000；2喀什地区伽师县人民医院，新疆喀什 844300）摘要：目的利用网络平台、远程传输和纹理分析的方法提高喀什偏远高原地区对于高原肺水肿的诊断和鉴别能力。方法回顾性分析经喀什地区塔什库尔干县远程传输并进行纹理分析的病例 56 例，其中临床确诊的 21 例高原肺水肿及 35 例肺部炎症。所有患者均行 CT 扫描，进行组间比较，评估远程及纹理分析提升的基层鉴别能力。结果经远程会诊前后两者鉴别诊断能力差异存在统计学意义（P 0.05）；将高原肺水肿与双肺炎症 CT 图像进行纹理分割，得到 10 个纹理参数两者间差异存在统计学意义（P 0.05）。结论通过远程会诊和 CT 图像的纹理分析参数可以明显提升基层偏远地区对于高原肺水肿的诊断并采取积极治疗。关键词：远程；纹理分析；高原肺水肿；体层摄影术；X 线计算机中图分类号：R445文献标识码：A文章编号：10015183（2023）0445502Effect of remote and texture analysison improving the diagnostic ability of primary plateau pulmonaryedemaMAAilin1，ZHAOBaobao2，TianXuwei1（1The First Peoples HospitalofKashgar,Kashgar,Xinjiang,844000,China;2TheFirst Peoples Hospital of Jiashi,Kashgar,Xinjiang,844300,China）Abstract：ObjectiveThe network platform,remote transmission and texture analysis were used to improve the ability of diagnosisand differentiation of high altitude pulmonary edema in the remote plateau area of Kashgar.MethodsA retrospective analysis wasperformed on 56 cases transmitted by remote transmission and texture analysis in Tashkurgan county,Kashi region.Among them,21cases of high altitude pulmonary edema and 35 cases of pulmonary inflammation were clinically confirmed.CT scanning was performedin all patients for comparison between groups to evaluate the discriminationabilityof remote and texture analysisat grass-root area.ResultsThere was significant difference in differential diagnosis ability between the two groups before and after remote consultation（P0.05）.CT images of high altitude pulmonary edema and double pneumonia were segmented to obtain 10 texture parameters,and therewas statistical significance in 10 texture parameters between them（P 0.05）.ConclusionRemote consultation and texture analysisparameters of CT images can significantly improve the diagnosis and treatment of high altitude pulmonary edema in remote areas.Key words：Remote；Texture analysis；High altitude pulmonary edema；Tomography；X-ray computer第 53 卷第 4 期2023 年 4 月新疆医学XINJIANG MEDICAL JOURNALVol.53No.4April.2023随着新疆旅游业的不断发展，高原旅游得到了高度发展，喀什地区塔什库尔干县（平均海拔4000m），地处偏远，经济和医疗水平低下1，提升诊疗能力迫在眉睫。而位于高原（海拔 2500m）的高原肺水肿（high altitude pulmonary edema，HAPE）是急需诊疗的高原特殊性疾病，因与其他肺部疾病影像表现近似，依靠肉眼分析很难鉴别2-3；纹理分析是一种新的图像分析方法，已应用于肺部疾病诊断或预后评估并得到很好效果4。本研究拟利用远程医疗网络的建设和 CT 纹理分析对鉴别 HAPE 的价值提升，对快速诊断和精确诊断并提供诊疗方案具有重要的意义。1 资料与方法1.1 临床资料回顾性收集自 2017 年 1 月-2020 年 1 月在喀什地区塔什库尔干县与喀什地区第一人民医院进基金项目：喀什地区第一人民医院“珠江学者 天山英才”合作专家工作室创新团队计划项目（项目编号：KDYY202022）；新疆维吾尔自治区天山青年计划项目（项目编号：2018Q056）。作者简介：马爱琳，女，在职硕士，副主任医师，研究方向：超声影像诊断。通信作者：田序伟，男，硕士，副主任医师，研究方向：智能影像与放射治疗。E-mail：。新疆医学第 53 卷行远程会诊的病例，并经临床确诊病例；其中高原肺水肿 21 例（男 11 例，女 10 例），年龄（41.0 14.5）岁；双肺肺炎 35 例（男 21 例，女 14 例），年龄（46.1 18.25）岁。纳入标准：（1）均行胸部 CT 常规扫描；（2）扫描层厚均为 5mm；（3）均为临床指标确诊病例；（4）均保证图像质量。排除标准：（1）有肺部占位；（2）有慢性肺部病变如结核空洞形成；（3）有肺部大面积钙化或异物。1.2 仪器与方法采用 Siemens Emotion16 层 CT 机，扫描范围由肺尖至双侧肾上腺水平。扫描参数：球管电压120 kV，管电流 120 mA-280 mA，准直 0.6 mm24 mm，螺旋时间 1 秒/圈，螺距因子 1，扫描层厚5 mm，矩阵 512512。1.3 图像分析由 2 名具有 5 年以上工作经验的放射科医师进行远程独立阅片，意见不一时经协商解决。运用Omni-Kinetics 软件进行胸部 CT 图像勾画及纹理分析，勾画所有肺组织，手动勾画 ROI；采用直方图4，获得全肺组织的纹理特征值。1.4 统计学分析采用 SPSS20.0 统计分析软件；计量资料用均数标准差表示。利用卡方检验分析远程会诊前后高原肺水肿、双肺肺炎诊断和临床符合率，判断是否存在差异性。将高原肺水肿、双肺肺炎的全肺组织纹理特征进行统计学分析，计量资料组间比较采用 Mann-Whitney U 检验进行全肺组织生成参数进行对照分析。P 0.05 为差异有统计学意义。2 结果2.1 实现网络平台数字化联接喀什地区第一人民医院实现远程网络平台建设，分别与喀什地区塔什库尔干县医院及部分乡镇卫生院链接，提供实时传输及指导。2.2 远程会诊诊断情况2017 年 1 月-2020 年 1 月经过远程会诊前后高原肺水肿 21 例（会诊前诊断 11 例、会诊后 20例）、双肺肺炎诊断 35 例（会诊前诊断 23 例、会诊后诊断 34 例），临床符合率符合率两者差异有统计学意义（P 0.05）。见表 1。2.3 纹理参数差异本研究中高原肺水肿、双肺炎症在 CT 图像利用利用 Omni-Kinetics 软件生成纹理参数，采用Mann-Whitney U 检验后得到其中 10 个纹理参数两者间差异存在统计学意义（P 0.05）。见表 2。3 讨论新疆喀什地区塔什库尔干县属于高原偏远地区5，当地医疗整体实力较差。随着国家“一带一路”战略的建设和“精准扶贫”方针的落实，喀什地区第一人民医院加大了对基层医院的帮助，搭建了覆盖喀什地区及周边基层医院的影像云网络远程平台6。很多报道7-8中全国多地医院都建立了影像云平台、成立了医联体，但是对于专科能力提升的方案少有报道。另外影像组学是利用数学算法提取影像图像高维复杂特征，反应感兴趣区的异质性和细微差异，并对影像数据深度挖掘来定量分析，用来揭示疾病的组织结构和生理特性。高原肺水肿在高海拔区域发病率约为 0.01%，是由缺氧性肺血管收缩引起导致肺动脉压、肺毛细血管压、蛋白质浓度以及富含红细胞水肿液量的增高。肺炎是比较常见的呼吸道疾病，但是在高原地区都可以引起严重的后果，心源性肺水肿与高原肺水肿两者 CT 影像表现均表现为双肺片状模糊影，或者“蝶翼征”等，单纯从肉眼的表 1 喀什地区塔什库尔干县远程会诊诊断列表疾病诊断符合诊断不符合远程会诊后34（97%）1（3%）高原肺水肿远程会诊前11（52%）10（48%）远程会诊后19（90%）2（10%）双肺炎症远程会诊前23（66%）11（34%）总数352121352P 值7.4670.00610.444 0.001表 2 高原肺水肿与双肺炎症胸部 CT 图像纹理参数差异高原肺水肿双肺炎症分位数 95（Quantile95）-296.9-41.55直方图（Histogram）峰度（kurtosis）2.30.05Z 值-5.084-4.138P 值0.0000.000分位数 90（Quantile90）-444.52-140.36-5.0840.000分位数 50（Quantile50）-750.25-661.03-4.4930.000分位数 75（Quantile75）-624.65-445.61-4.4930.000正像素分布一致性（UPP）0.000.00-4.9660.000正像素平均值（MPP）-702.85-567.49-5.0840.000一致性（uniformity）1.271.42-5.0840.000能量（Energy）0.120.01-4.4930.000熵（Entropy）6.697.13-4.4930.000（下转第 467 页）456第 4 期张丽平，等；前列腺癌 Gleason 分级系统新进展肿瘤杂志，2019，41（1）：19-28.5Cheng L,Davidson DD,Lin H,et al.Percentage of Gleason pattern 4 and 5 pre-dicts survival after radical prostatectomyJ.Cancer，2007，110（9）：1967-1972.6Stark JR,Perner S,Stampfer MJ,et al.Gleason Score and Lethal Prostate Can-cer：Does 3+4=4+3?J.J Clin Oncol，2009，27（21）：3459-3464.7Egevad L,Delahunt B,Kristiansen G,et al.Contemporary prognostic indicatorsfor prostate 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0.05），从结果笔者发现不同的重建算法和不同的灰度级别下得到的纹理特征经过轶和检验，表明具有较好的区分度。另外研究结果中纹理参数敏感度达到较高的水平，意味着通过先进的纹理分析能较好地鉴别该疾病。综上所述，利用远程诊疗方案可以明显提高偏远地区基层医疗单位对高原肺水肿的诊断符合率，另外利用先进的影像组学方案能够更加准确的提高诊断与鉴别诊断，并且对于解决基层缺少医务人员、缺少技术的现状带来新的契机。在国家战略的大前提下，利用喀什地区第一人民医院的优势资源，加快提高基层县级医院的整体医疗水平，更好的为南疆广大群众的健康保驾护航。参考文献1高亮，张西洲，朱光辉，等.160 例塔吉克族高原世居人群慢性高原病患病率调查J.西南国防医药，2015，25（4）：462-463.2张娜，鄂林宁，吴山，等.CT 纹理分析技术鉴别良恶性孤立性肺结节J.中国医学影像技术，2018，34（8）：1211-1215.3Ma J.Zhao J.Automatic lung nodule classification with radiomics approachJ.SpieMedical Imaging，2016，9789：9789064余烨，吴华伟.影像组学在肺癌中的应用进展J.国际医学放射学杂志，2018，41（6）：646-649.5玛依拉 卡米力江，张德莲，周玲，等.塔什库尔干县塔吉克族 50 岁及以上中老年人群高血压流行病学调查J.新疆医学，2018，04：357-359.6安大勇.新起点，新希望喀什地区第一人民医院迎来 80 年华诞J.中国卫生经济，2014，33（11）：1.7邱杰，张源明，温浩，等.新疆少数民族地区远程医学会诊及远程医学教育的实施和研究J.中国数字医学，2008，3（10）：36-38.8李宏彬，赫光中，程莉莉，等.基于 CART 决策树的 B 超影像肝纤维化纹理识别研究J.中国数字医学，2017，12（11）：44-47.9邓旭军.无创正压通气在急性心源性肺水肿患者中的应用J.新疆医学，2014，02：39-40.收稿日期：2021-10-31（本文编辑：木日扎提）!（上接第 456 页）467