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《Radiology 中文版》第3卷第3期如期与广大读者见面。本期为读者精选了5篇全文和12篇摘要。既有共识指南,也有中国原创研究,助你快速掌握影像学最新进展!
内容涵盖六大板块
肝细胞癌介入诊断和治疗
放射科安全管理
冠状动脉功能成像
乳腺癌影像学评估
大语言模型进展
扩散加权成像(DWI)定量成像共识
Part 1
肝细胞癌介入诊断和治疗
本期全文发表的《介入肿瘤学与免疫肿瘤学的交汇:肝细胞癌的联合治疗》概述了导致疾病进展和治疗耐药的关键肿瘤微环境机制,讨论局部区域疗法与免疫疗法联合应用的基本原理,总结了正在进行的临床试验的进展,报告了影像学和血清生物标志物的进展。《CT/MRI LI-RADS 2024 版更新:治疗反应评估》为局部区域治疗后肿瘤逐步评估和标准化报告提供了指导,推荐感兴趣的读者阅读。
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1.介入肿瘤学与免疫肿瘤学的交汇:肝细胞癌的联合治疗
摘要:
肝细胞癌(HCC)的管理正在经历变革,这得益于多种新型免疫疗法的出现及其与影像引导下局部区域治疗的联合应用。在此背景下,免疫疗法有望成为所有HCC疾病阶段的新辅助治疗和辅助治疗的标准方案之一。目前,有50多项正在进行的前瞻性临床试验研究了免疫疗法与经皮或经导管治疗联合应用的各种终点。本篇综述将概述导致疾病进展和治疗耐药的关键肿瘤微环境机制,讨论局部区域疗法与免疫疗法联合应用的基本原理,总结正在进行的临床试验,并报告与参与HCC管理的诊断和介入放射科医生相关的新兴影像学终点和新型生物标志物。
©RSNA,2024
图1:(A,B)一例76岁丙型肝炎相关性肝硬化并发肝细胞癌男性患者的基线腹部横断面MRI图像显示,(A)第VIII段出现动脉期强化病灶(箭),(B)门静脉期图像上可见对比剂廓清及假包膜(箭),符合肝脏影像报告和数据系统5类(LR-5)病灶。(C)胸部横断面CT图像显示肺结节,考虑转移性病灶(箭)。患者接受了阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗的系统治疗。在后续两次腹部MRI监测中(D,E,G,H),患者最初的LR-5病灶(箭)体积缩小,强化程度降低。(F,I)两次胸部CT监测显示患者最初的肺结节已消退(箭)。(根据实体瘤免疫治疗疗效评价标准,上述表现符合部分缓解)。
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作者:RyanBitar,MD•RiadSalem,MD,MBA•RichardFinn,MD•TimF.Greten,MD•S.NahumGoldberg,MD•JuliusChapiro,MD,PhD
审校:中山大学附属第三医院 王劲
2.CT/MRI LI-RADS2024版更新:
治疗反应评估
摘要:
随着肝细胞癌发病率的上升,局部区域治疗(LRT)在降低分期、移植桥接、根治性治疗及姑息治疗中的应用日益广泛。CT/MRI肝脏影像报告和数据系统(LI-RADS)治疗反应评估(TRA)流程为LRT后肿瘤逐步评估和标准化报告提供了指导。目前的证据表明,此流程在评估肿瘤对动脉栓塞和局部消融的治疗反应方面表现良好,在评估对放射治疗的反应方面表现一般,后者的验证数据有限。需要对此流程进行循证和专家层面优化,以提高其在不同类型LRT后的诊断准确性。本文综述了2017年LI-RADSTRA流程面临的挑战与局限性,并探讨了更新的2024版CT/MRILI-RADS流程做出的改进。
©RSNA,2024
图2:CT/MRI肝脏影像报告和数据系统(LI-RADS)治疗反应评估(TRA)流程2024版(v2024),适用于(A)非放射治疗和(B)放射治疗。LRT=局部区域治疗,LR-TR=LI-RADS治疗反应。*=示例包括病灶完全消失、无病灶强化、光滑的病灶周围强化或无肿块样强化的实质灌注改变。
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作者:AnumAslam,MD•VictoriaChernyak,MD•AnTang,MD,MSc,FRCPC•FrankH.Miller,MD•MustafaBashir,MD•RichardDo,MD•ClaudeSirlin,MD•RobertJ.Lewandowski,MD•CharlesY.Kim,MD•AniaZofiaKielar,MD,PhD,FRCPC,FACR•AvinashR.Kambadakone,MD,PhD,FRCR•HoomanYarmohammadi,MD•EdwardKim,MD•DawnOwen,MD,PhD•ResmiA.Charalel,MD,MPH•AnuradhaShenoy-Bhangle,MD•LaurenM.Burke,MD•MishalMendiratta-Lala,MD
审校:天津市第一中心医院 沈文
Part 2
放射科安全管理
全文推出的《对比剂过敏反应的管理与预防:美国放射学会和美国过敏、哮喘与免疫学会共识声明》针对碘对比剂过敏反应进行了系统阐述并给出了专家推荐意见,例如建议在电子健康记录中详细记录不良反应(包括症状和具体致敏药物),对既往发生轻度急性过敏反应的患者,不建议使用糖皮质激素预防用药等。《美国放射学会MR 安全手册:2024 年更新与修订》阐述了该手册的更新内容,解释了在诸如MRI 系统远程操作等方面提出建议的基本考虑。
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3.对比剂过敏反应的管理与预防:美国放射学会和美国过敏、哮喘与免疫学会共识声明
摘要:
静脉注射含碘对比剂(ICM)在美国应用广泛,因此必须为ICM不良反应的处理以及既往发生反应患者的准备、计划和潜在预防用药提供指导。目前,美国放射学会对比剂手册建议采用预防用药来防止ICM导致的重复过敏反应,而2020年过敏反应实践参数更新则建议不要常规使用糖皮质激素和/或抗组胺药来预防既往发生ICM过敏反应的患者发生过敏性休克,因此两者之间存在分歧。放射科专家(同时也是美国放射学会药物与对比剂委员会成员)以及变态反应科/免疫学专家(包括美国变态反应、哮喘与免疫学会药物、生物制剂及乳胶不良反应委员会成员)组成一个特别工作组,他们对现有科学证据进行评估,用来制定两个组织认可的共识建议。这个特别工作组在制定这些建议时,考虑了证据强度并且权衡反复发生过敏反应的潜在风险与预防用药及避免使用相关产品的风险,旨在改善和标准化发生ICM过敏反应或有ICM过敏反应史患者的诊疗规范。
图3:含碘对比剂(ICM)不良反应的管理流程图。HOCM=高渗对比剂,IDT=皮内试验。
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作者:CarolynWang,MD•AllisonRamsey,MD•DavidLang,MD•AnaMariaCopaescu,MD,FRCPC•PranayKrishnan,MD•MerinKuruvilla,MD•BenjaminMervak,MD•JeffreyNewhouse,MD•AlisaSumkin,MD•RebeccaSaff,MD,PhD
审校:浙江大学医学院附属第二医院 余日胜
4.美国放射学会MR安全手册:2024年更新与修订
摘要:
自2002年美国放射学会(ACR)发布MRI安全指南以来,MRI在临床治疗和研究中的应用适应证持续扩大。同样,MRI技术也在不断发展,目前已有多种场强可用于人体成像。虽然自第一版指南发布以来,已有多篇指南更新了ACR的建议,但是仍缺乏单一来源且使用结构化格式的指南。因此,ACR的MR安全委员会最近更新了在线版《ACRMR安全手册》,该手册将ACR关于人体安全使用MRI设备的建议汇编成一份单一文件。本篇综述阐述了《ACRMR安全手册》的新结构,讨论了新内容,指出了需要进一步研究的知识空白,并解释了MR安全委员会在某些主题(例如MRI系统远程操作)上提出建议的基本原理。
©RSNA,2025
表1:1级和2级MR工作人员所需的MRI安全培训的常见关键要素
注:1级和2级培训的预期内容可能会根据MR医疗主任(MRMD)的指导,根据当地的具体需求在不同的MRI机构之间有所变化。MRSE=MR安全专家,MRSO=MR安全官员,PNS=外周神经刺激。
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作者:IvanPedrosa,MD,PhD•DavidA.Altman,MD•JonathanR.Dillman,MD,MSc•MichaelN.Hoff,etc.
审校:福建医科大学附属协和医院 薛蕴菁
Part 3
冠状动脉功能成像
本期还集中报道了当前冠状动脉无创功能学评估的进展。全文刊出的《全自动化冠状动脉CT 血流储备分数的临床有效性:一项中国随机对照试验》报道了在中国开展的大型前瞻性多中心随机对照研究的结果,显示使用全自动化CT 血流储备分数(CT-FFR)可以减少19.4% 的90 天内有创冠状动脉造影,且具有临床安全性。此外,两篇论文重点讨论了心肌灌注成像的价值,发现在缺血性冠状动脉疾病诊断方面,冠状动脉CT 血管成像(CCTA)+CT-FFR 与CCTA+CT 灌注成像的准确性没有差异,但在冠状动脉支架患者中,动态CT 灌注成像提高了CCTA 在基于供血区域缺血检测中的诊断效能。
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5.全自动化冠状动脉CT血流储备分数的临床有效性:一项中国随机对照试验
摘要:
背景:冠状动脉CT血流储备分数(CT-FFR)已用于疑似冠状动脉疾病(CAD)患者;然而,目前尚无充分证据说明CT-FFR是否能够减少有创冠状动脉造影(ICA)的使用并影响患者预后。
目的:探讨在中国人群中,常规冠状动脉CT血管成像(CCTA)的基础上联合使用CT-FFR对短期ICA发生率和主要不良心血管事件(MACE)的有效性。
材料与方法:在中国17个研究中心开展了一项多中心随机对照试验,纳入患者时间为2021年5月至2021年9月。将CCTA显示狭窄程度为25%-99%的受试者按1:1的比例随机分配至CCTA联合全自动CT-FFR策略组或单纯CCTA策略组,用于指导后续治疗。主要终点为入组后90天的ICA发生率。次要终点包括90天和1年的MACE发生率(包括全因死亡率、非致死性心肌梗死和紧急血运重建)以及1年的心脏事件(包括心源性死亡、非致死性心肌梗死和紧急血运重建)。使用校正中心效应的Cox比例风险模型进行生存比较。
结果:共纳入5297例受试者(平均年龄63.5岁±10.8岁[SD];3178例男性)。在90天随访期间,CCTA联合CT-FFR组有263/2633例受试者(10.0%)接受了ICA,单纯CCTA组有327/2640例受试者(12.4%)接受了ICA (绝对率差: -2.40%; 95%CI: -4.10, -0.70; P=0.006)。两组90天(0.5%[12/2633例受试者]vs.0.8%[21/2640例受试者]; P=0.12) 和1年 (2.9%[74/2546例受试者]vs.2.8%[72/2531例受试者];P=0.90) 的MACE发生率相似。在1年随访时,CCTA联合CT-FFR组的心脏事件少于单纯CCTA组 (0.5%vs.1.1%; 校正后风险比: 0.52; 95%CI: 0.27, 0.99; P=0.047) 。
结论:在中国真实世界环境中,CCTA联合CT-FFR可降低90天的ICA发生率,且1年的MACE发生率相似。有必要进行进一步随访以证实这种管理方法的长期预后价值。
©RSNA,2024
图4:复合次要终点的Kaplan-Meier估计值在随机分组后随时间的变化。(A)冠状动脉CT血管成像(CCTA)联合CT血流储备分数(CT-FFR)组与单用CCTA组90天主要不良心血管事件(MACE)的Kaplan-Meier曲线。(B)CCTA联合CT-FFR组与单用CCTA组1年MACE的Kaplan-Meier曲线。(C)CCTA联合CT-FFR组与单用CCTA组1年心脏事件的Kaplan-Meier曲线。MACE包括全因死亡、非致死性心肌梗死和紧急血运重建。心脏事件包括心源性死亡、非致死性急性心肌梗死和紧急血运重建。aHR=校正后风险比(含中心效应)。
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作者:BangjunGuo,MS*•WeiXing,MD,PhD*•ChunhongHu,MD,PhD•YunfeiZha,MD,PhD•XindaoYin,MD,PhD•YongshengHe,MS•ShudongHu,MD,PhD•YibingShi,BS•FajinLv,MD,PhD•RongpinWang,MD,PhD•XiaohuLi,MD,PhD•HongmeiGu,MS•WeiCao,MD•JinhuaZhang,MD•YunfengZhou,MD,PhD•YiXu,MD,PhD•MengChunJiang,MS•JianZhong,BS•JinggangZhang,MD,PhD•MengChen,MD•BaojunXie,MD•QianChen,MD•WenqiangDiao,BS•HongyanQiao,MD•YingZhang,MS•RuiXia,MD,PhD•XinfengLiu,MS•ShuMinTao,MS•TaoZhang,MD•ChangQingYin,MS•WenjunLi,BS•MengmengZhu,MS•ChangShengZhou,BS•JianHuaLi,MS•FanZhou,MS•ChunYuLiu,MS•XiaoLeiZhang,MS•PengPengXu,MS•WenZhang,PhD•MengJieLu,MS•YuXiuLiu,MD•YongyueWei,MD,PhD•YueqinChen,MD•ChunXiangTang,PhD•GuangMingLu,MD,PhD**•LongJiangZhang,MD,PhD**•fortheChinaCT-FFRStudy3Group
审校:苏州大学附属第一医院 胡春洪
6.CT心肌灌注和CT-FFR在缺血性冠状动脉疾病中的诊断价值
摘要:
背景:CT衍生的血流储备分数(CT-FFR)和动态CT心肌灌注成像均可提高冠状动脉CT血管成像(CCTA)排除冠状动脉疾病(CAD)的特异性,而这两种方法的诊断价值对比证据仍然匮乏。
目的:以有创的造影结果为参考,对比CCTA联合CT-FFR、CCTA联合CT灌注及CCTA联合CT-FFR与CT灌注对缺血性CAD的诊断准确性。材料与方法:本项前瞻性研究的二次分析纳入了2016年7月至2019年9月在9个中心因胸痛接受有创冠状动脉造影的患者。使用三代双源CT行CCTA和CT灌注成像。CT-FFR被立即评估。研究分别对CCTA、CCTA+CT灌注、CCTA+CT-FFR以及CCTA+CT-FFR+CT灌注的系列方法进行分析,以判断是否出现缺血相关狭窄。以有创冠状动脉造影联合有创FFR作为参考标准。采用Sign检验和DeLong检验比较诊断准确性和受试者工作特征曲线下面积(AUC)。
结果:在105例受试者中(平均年龄64岁±8岁[SD];68例男性),49例(47%)在有创冠状动脉造影中发现了缺血相关狭窄。CCTA+CT-FFR与CCTA+CT灌注成像在患者层面的敏感性(90%vs.90%,P>0.99)、特异性 (77%vs.79%,P>0.99) 和血管层面的AUC (0.84[95%CI: 0.77,0.91] vs. 0.83[95%CI: 0.75,0.91], P=0.90) 方面均无统计学差异。两种方法在患者层面的特异性均高于CCTA (54%, 皆P<0.001) ,而CCTA(94%)与CCTA+CT灌注(P=0.50)或CCTA+CT-FFR(P=0.63)在敏感性方面无统计学差异。CCTA+CT-FFR+CT灌注较CCTA+CT-FFR有更高的患者层面的特异性(88%vs.77%,P=0.03),而患者层面的敏感性(88%vs.90%,P>0.99)和血管层面的AUC (0.85[95%CI: 0.77,0.93], P=0.78) 没有统计学差异。与CCTA+CT灌注相比,联合方法在患者层面的敏感性(P>0.99)、特异性(P=0.06)或血管层面的AUC(P=0.54)均无统计学差异。
结论:在检测缺血性CAD方面,CCTA+CT-FFR与CCTA+CT灌注的诊断准确性没有差异。CCTA+CT-FFR+CT灌注成像较CCTA+CT-FFR提高了患者层面的特异性,而敏感性没有差异。
©RSNA,2025
图5:60岁男性,典型心绞痛和血脂异常,接受了CCTA和CT负荷心肌灌注成像检查。(A)CCTA曲面重组示左前降支近中段钙化斑块伴轻度狭窄(25%-49%,箭头);(B)冠状动脉容积再现技术伪彩图示前降支CT-FFR值。色标提示CT-FFR值范围,从正常(深蓝色)到降低(黄色和红色)。左前降支整个血管的CT-FFR值为0.9-1.0(箭)。(C)短轴位彩色编码心肌血流量(MBF)图。色标提示绝对(Abs.)MBF范围,从正常(红色)到降低(绿色和蓝色)。左前降支区域的绝对MBF为180mL/100mL/min,相对(Rel.)MBF为0.96(箭)。(D)有创冠状动脉造影图显示轻度非阻塞性冠状动脉疾病(前降支近段狭窄<25%)(箭),证实CCTA检查结果为真阴性。
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作者:MartinSoschynski,MD•RobertoStorelli,MD•ClaraBirkemeyer,BS•MuhammadTahaHagar,etc.
审校:空军军医大学西京医院 郑敏文
7.动态负荷心肌CT灌注与有创生理学检查在支架患者中的诊断准确性:Advantage2研究
摘要:
背景:使用冠状动脉CT血管成像(CCTA)检测支架内再狭窄(ISR)的难度很大,而CT灌注成像(CTP)已在支架置入患者中显示出比CCTA更高的诊断准确性。然而,有关可对局部心肌血流进行无创评估的动态CTP的性能数据有限。
目的:分别用血流储备分数(FFR)和微血管阻力指数(IMR)作为心外膜冠状动脉循环和冠状动脉微循环的参考标准比较腺苷符合动态CTP与CCTA的诊断效能。
材料与方法:2021年1月至2022年6月,这项前瞻性研究纳入了因怀疑ISR或冠状动脉疾病进展而需进行有创冠状动脉成像的支架患者。受试者接受了动态负荷心肌CTP、静息CTP以及CCTA检查。使用了大覆盖范围(z轴覆盖16cm)和快速(机架旋转时间0.28秒)的扫描仪。在有创冠状动脉成像期间,获取了FFR和IMR值。按照基于供血区域的分析方法评估CCTA和CTP的诊断率(可判读区域数除以评估区域数)和准确性,并与FFR和IMR进行比较(研究的主要终点)。
结果:本研究纳入了156例连续患者 (136例男性[87%];平均年龄63.1岁±8.2岁[SD]) ,共504枚支架。CTP的诊断率高于CCTA (98.7%[789/799个区域] vs. 95.6%[764/799个区域], P<0.001) 。以FFR为参考标准时,CTP的敏感性、特异性和诊断准确性均高于CCTA (分别为89.0%、82.8%和84.7% vs. 60.0%、61.9%和61.5%; P<0.001) 。以IMR为参考标准时,CTP的敏感性、特异性和诊断准确性同样高于CCTA (分别为76.5%、85.9%和82.9% vs. 48.2%、63.5%和59.3%; P<0.01) 。负荷CTP联合CCTA的平均有效剂量为10.4mSv±2.7。
结论:在冠状动脉支架患者中,动态CTP提高了CCTA在基于供血区域缺血检测中的诊断效能。
©RSNA,2024
图6:一例54岁典型心绞痛女性患者(加拿大心血管学会心绞痛分级为II级)的图像。(A-C)冠状动脉CT血管成像的多平面重组图像显示左前降支(LAD)内植入的支架通畅(A),左回旋支(LCX)(B)和右冠状动脉(RCA)(C)未见新发狭窄。(D)动态CT灌注图像显示心肌血流量(MBF)弥漫性降低。(E,F)有创冠状动脉成像图像显示冠状动脉血管无狭窄,血流储备分数(FFR)正常,但是微血管阻力指数(IMR)值异常证实无支架内再狭窄。
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作者:DanieleAndreini,MD,PhD,FESC,FSCCT*•SaimaMushtaq,MD*•DanielaTrabattoni,MD•EdoardoConte,MD•JeroenSonck,MD,PhD•GerardoLorusso,etc
审校:中国人民解放军东部战区总医院张龙江
Part 4
乳腺癌影像学评估
在乳腺影像学方面,本期全文推出的《AsymMirai:使用基于乳腺X 线摄影的可解释深度学习模型预测 1-5 年乳腺癌风险》发现将双侧差异性作为近期乳腺癌风险的乳腺X 线摄影标志物,AsymMirai 在乳腺癌风险预测任务中的效能与Mirai 相当。另有3 篇研究证实MRI 在乳腺癌诊断和疗效预测方面具有很好的效能。
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8.Asym Mirai:使用基于乳腺X线摄影的可解释深度学习模型预测1-5年乳腺癌风险
摘要:
背景:Mirai是一种基于深度学习的先进算法,可用于预测短期乳腺癌风险,其性能优于标准临床风险模型。然而,Mirai是一个黑盒模型,存在过度依赖算法和导致误诊的风险。
目的:确定乳腺X线摄影图像双侧差异性是否是Mirai推理过程的基础;利用双侧差异性创建一个可解释的简化版模型AsymMirai;并评估AsymMirai预测1-5年乳腺癌风险的效能是否能够接近Mirai。
材料和方法:本项回顾性研究使用了2013年1月至2020年12月从埃默里乳腺影像数据集(EMBED)患者获取的乳腺X线摄影数据。为了接近Mirai的1-5年乳腺癌风险预测结果,构建了另一种基于深度学习的模型AsymMirai,该模型包含一个可解释模块:局部双侧差异性(左右乳腺组织之间的局部差异)。计算了Mirai和AsymMirai风险评分之间的皮尔逊相关系数。对AsymMirai逐年推理一致的患者进行了亚组分析。使用受试者工作特征曲线下面积(AUC)比较AsymMirai和Mirai风险评分,并使用DeLong方法计算95%置信区间(CI)。
结果:本项研究纳入了来自81824例患者(平均年龄59.4岁±11.4岁[SD])的210067例乳腺X线摄影筛查。深度学习提取的双侧差异性产生了与Mirai相似的风险评分 (1年风险预测, r=0.6832; 4-5年风险预测, r=0.6988) ,并取得了与Mirai相似的效能。对于AsymMirai,1年乳腺癌风险AUC为0.79 (95%CI: 0.73, 0.85) (Mirai为0.84; 95%CI: 0.79, 0.89; P=0.002) ,5年乳腺癌风险AUC为0.66 (95%CI: 0.63, 0.69) (Mirai为0.71; 95%CI: 0.68, 0.74; P<0.001)。在183例AsymMirai反复高亮提示相同组织的亚组患者中,AsymMirai的3年AUC达到0.92 (95%CI: 0.86, 0.97)。
结论:局部双侧差异性作为一种乳腺癌风险的影像标志物,预测能力接近Mirai,并且是Mirai推理能力的关键。
©RSNA,2023
图7:使用Mirai与AsymMirai对埃默里乳腺影像数据集(EMBED)验证筛查乳腺X线摄影的效能比较。(A)AsymMirai1-5年乳腺癌风险预测的受试者工作特征(ROC)曲线和曲线下面积(AUC)值,括号内为95%置信区间(CI)。(B)Mirai1-5年乳腺癌风险预测的ROC曲线和AUC值,括号内为95%CI。AsymMirai和Mirai的AUC的CI在每一年都重叠。(C)密度图显示AsymMirai和Mirai在1年、3年和5年风险预测方面的相关性。1年、3年和5年风险的皮尔森相关系数分别为0.6832 (95%CI: 0.6780, 0.6882)、0.7011 (95%CI: 0.6962, 0.7059) 和0.6987 (95%CI: 0.6938, 0.7036) 。2年和4年风险预测被省略,因为其预测结果分别与3年和5年风险预测结果相同。
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作者:JonDonnelly,BS•LukeMoffett,MS•AlinaJadeBarnett,MS,PhD•HariTrivedi,MD•FidesSchwartz,MD•JosephLo,PhD*•CynthiaRudin,PhD*
审校:天津医科大学肿瘤医院路红
9.基于MRI肿瘤内异质性量化预测乳腺癌新辅助化疗疗效的列线图
摘要:
背景:乳腺癌的肿瘤内异质性(ITH)是导致治疗失败和复发的重要原因。目前,用于量化ITH的无创方法仍然有限。
目的:使用治疗前MRI量化乳腺癌的ITH,建立预测新辅助化疗(NAC)病理完全缓解(pCR)和无复发生存期(RFS)的列线图模型,并探讨与列线图评分相关的生物学通路。
材料与方法:本项回顾性研究纳入了1988年4月至2023年12月在9个中心接受NAC治疗的乳腺癌患者。对MRI图像上的肿瘤区域进行聚类,并结合全局像素分布模式计算ITH评分。采用多变量逻辑回归建立预测pCR的列线图模型。使用生存数据集评估列线图评分与RFS的关联,并使用基因组学数据集探索列线图评分与生物学通路的关系。
结果:本项研究共纳入1448例女性患者(中位年龄49岁,四分位距43-54岁)。为预测NAC后pCR,将A中心的505例患者作为训练集,B中心、C-F中心和G中心的患者分别作为三个外部验证集(样本量分别为331例、107例和384例)。生存集包括A中心和H中心的患者(n=179),基因组学集包括I中心的患者(n=74)。ITH评分是pCR的独立预测因子 (比值比0.12, 95%置信区间0.03-0.43; P<0.001) 。该列线图模型在三个外部验证集中的受试者工作特征曲线下面积分别为0.82、0.81和0.79。较低的列线图评分与较差的RFS相关 (风险比4.04, 95%置信区间1.90-8.60; P<0.001) ,并与肿瘤增殖相关的生物学通路上调有关。
结论:结合ITH评分和临床病理变量的列线图模型在预测乳腺癌NAC后pCR和RFS方面性能良好。
PublishedunderaCCBY4.0license.
图8:预测新辅助化疗(NAC)后病理完全缓解(pCR)。(A)热图显示治疗反应与临床病理变量(激素受体[HR]状态和人表皮生长因子受体2[HER2]状态)、肿瘤内异质性(ITH)评分以及列线图评分的相关性。(B)预测NAC后pCR的列线图模型。列线图模型公式如下:logit(P)=2.986-1.555×HR状态+1.698×HER2状态-6.077×ITH评分。(C)示意图显示列线图模型对两例患者预测NAC后pCR的应用。所示MRI扫描为横断面。患者A和患者B的绝经状态(绝经后)、Ki-67状态(高)、临床N分期(N2)和HR状态(阴性)均相同,但在年龄(52岁vs.50岁)、临床T分期(T3vs.T2)和HER2状态(阴性vs.阳性)方面存在差异。异质性可视图显示,患者A的肿瘤空间异质性明显高于患者B。患者A的ITH评分为0.93,而患者B的ITH评分为0.21。将患者的HR状态、HER2状态和ITH评分输入列线图模型后,患者A的列线图评分为32.49,相应的pCR概率为6.5%,患者B的列线图评分为132.89,相应的pCR概率为96.8%。患者A在NAC后未达到pCR,而患者B在NAC后达到pCR。
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作者:YaoHuang,PhD*•XiaoxiaWang,MD*•YingCao,MS•XiaosongLan,MS•XiaofeiHu,etc.
审校:中国医学科学院肿瘤医院 李静
10.基于扩散加权成像的非对比增强MRI扫描方案诊断乳腺癌的效能:系统回顾与荟萃分析
摘要:
背景:扩散加权成像(DWI)越来越被认可为一种强大的诊断工具,并且已被测试作为对比增强(CE)乳腺MRI的替代方法。
目的:通过系统回顾和荟萃分析,评估基于DWI的非对比增强MRI(ncDWI)诊断乳腺癌的效能。
材料与方法:在PubMed数据库中系统检索1985年1月至2023年9月发表的文章。排除只针对恶性病灶或仅选择特定患者和/或病灶进行DWI检查作为CEMRI辅助扫描方案的研究;或为单纯技术性研究的文献。统计分析包括合并诊断准确性及各研究间差异分析。此外,还比较了ncDWI与CEMRI及标准乳腺X线摄影检查亚组间的诊断效能。
结果:共纳入28项研究,3787例患者中4406个病灶 (1676个恶性病灶, 2730个良性病灶)。ncDWI合并敏感性和特异性分别为86.5% (95%CI: 81.4, 90.4) 和83.5% (95%CI: 76.9, 88.6),两项指标都存在较高的研究间差异 (I2分别为81.6%和91.6%; P<0.001)。CEMRI(18项研究)的敏感性高于ncDWI (95.1%[95%CI: 92.9, 96.7] vs. 88.9%[95%CI: 82.4, 93.1], P=0.004),而特异性相似 (82.2%[95%CI: 75.0, 87.7] vs. 82.0%[95%CI: 74.8, 87.5], P=0.97)。与ncDWI比较,乳腺X线摄影检查(5项研究)在敏感性 (分别为80.3%[95%CI: 56.3, 93.3] vs. 56.7%[95%CI: 41.9, 70.4]; P=0.09) 和特异性 (分别为89.9%[95%CI: 85.5, 93.1] vs. 90%[95%CI: 61.3, 98.1]; P=0.62) 方面均未显示出统计学差异,但ncDWI的汇总受试者工作特征曲线下面积更高 (0.93[95%CI: 0.91, 0.95] vs. 0.78[95%CI: 0.74, 0.81], P<0.001)。
结论:与CEMRI比较显示,ncDWI的敏感性略低,但特异性相似;与标准乳腺X线摄影检查相比,ncDWI具有更高的诊断效能指标。但各研究间差异较高,因此对这些结果的解读需谨慎。
©RSNA,2024
图9:汇总受试者工作特征曲线(SROC)亚组间比较:(A)基于独立扩散加权成像的非对比增强MRI扫描方案(ncDWI,蓝色)与乳腺X线摄影(黑色),以及(B)ncDWI(黑色)与对比增强MRI(蓝色)。研究编号(红色)对应纳入统计分析中按时间顺序排列的研究,并在图S1和图S3的森林图中列出。星号表示统计分析建议的SROC的操作点。
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作者:NinaPötsch,MD•ClaudiaSodano,MD•PascalA.T.Baltzer,MD
审校:北京大学第一医院 秦乃姗
11.基于治疗前灌注MRI的瘤内异质性预测三阴性乳腺癌新辅助化学免疫治疗后的病理反应
摘要:
背景:新辅助化学免疫治疗(NACI)显著提高了早期三阴性乳腺癌(TNBC)患者的病理完全缓解(pCR)率,但尚不明确该方案的疗效预测因素。
目的:探讨基于治疗前灌注MRI的影像组学在预测TNBC患者NACI治疗后pCR中的应用价值。
材料与方法:本前瞻性研究纳入了2021年8月至2023年7月期间在两个医疗中心接受NACI治疗的早期TNBC女性患者。采用多厂商扫描设备获取治疗前动态对比增强MRI(DCE-MRI)图像,通过Tofts模型进行肿瘤分割和药代动力学参数分析。从对比剂血浆-间质转运速率常数(Ktrans)、血管外细胞外间隙容积分数(Ve)和最大对比剂摄取率(Slopemax)参数图中提取影像组学特征,采用无监督相关性分析和最小绝对收缩与选择算子(LASSO)回归构建影像组学评分。通过受试者工作特征曲线下面积(AUC)评估评分效能,并采用多变量Logistic回归构建多模态列线图以提升预测效能。在外部测试集中评估了列线图的区分度、校准度和临床实用性。
结果:训练集包含来自中心1的112例女性患者(平均年龄52岁±11岁),外部测试集包括来自中心2的83例女性患者(平均年龄47岁±11岁)。影像组学评分预测pCR的AUC为0.80(95%CI:0.70-0.89)。在测试集中,整合影像组学评分、组织学分级和Ki-67的列线图的AUC为0.86(95%CI:0.78-0.94)。研究发现较高的影像组学评分(>0.25)与肿瘤大小(P<0.001)、廓清型强化(P=0.01)、雄激素受体表达(P=0.009)及程序性死亡配体1表达(P=0.01)存在显著关联,表明该评分与TNBC患者的肿瘤免疫微环境存在相关性。
结论:基于治疗前DCE-MRI药代动力学参数的影像组学评分在预测TNBC患者接受NACI治疗后的pCR方面表现良好,有望用于辅助临床决策。
©RSNA,2024
图10:两例三阴性乳腺癌女性患者在接受新辅助化学免疫治疗(NACI)前获得的轴位DCE-MR图像。一例56岁女性的(A)T1增强MRI、(B)对比剂血浆-间质转运速率常数(Ktrans)参数图、及(C)最大对比剂摄取率(Slopemax)参数图,表现为右乳4cm圆形肿块(A图箭示),伴腋窝淋巴结受累(A图箭头示)。影像组学评分为3.3(高)。NACI后组织病理学检查显示乳腺及淋巴结中均无浸润性癌残留(病理学完全缓解)。一例49岁女性的(D)T1增强MRI、(E)Ktran参数图、及(F)Slopemax参数图,表现为左乳3cm边缘毛刺肿块(D图箭示),伴皮肤增厚(D图箭头示)。参数图显示出比B和C所示病例更显著的空间异质性,并伴有高强化区。影像组学评分为-1.6(低)。NACI后组织病理学检查显示乳腺内有10mm浸润性癌残留(未达到病理学完全缓解)。
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作者:ToulsieRamtohul,MD•VictoireLepagney,MD•ClaireBonneau,MD,PhD•MaximeJin,MD•EmmanuelleMenet,MD•JulietteSauge,MD•EnoraLaas,MD•EmanuelaRomano,MD,PhD•DianaBello-Roufai,MD•FatimaMechta-Grigoriou,PhD•AnneVincentSalomon,MD•François-ClémentBidard,MD,PhD•AdrianaLanger,MD•CarolineMalhaire,MD•LucCabel,MD,PhD•HervéJ.Brisse,MD*•AnneTardivon,MD*
审校:山西省肿瘤医院 杨晓棠
Part 5
大语言模型进展
本期还发表了3 篇大语言模型的相关论文,其中《放射学中的聊天机器人与大语言模型:临床及科研应用实用导论》探讨了大语言模型的局限性、应对策略及其潜在应用场景。《放射科开源大语言模型:实用研究与临床部署的综述与教程》是在放射科实施部署开源大语言模型的通用教程,值得感兴趣的读者阅读。
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12.多模态提示要素对GPT-4V在疑难脑部MRI病例诊断效能的影响
摘要:
背景:目前已有研究探索多模态大语言模型(LLM)在放射学鉴别诊断中的应用,然而不同多模态输入组合对诊断效能的影响尚不明确。
目的:评估不同多模态输入要素对OpenAI中的视觉GPT-4(GPT-4V)诊断脑部MRI的准确性影响。
材料与方法:选取60例疑难诊断但已明确的脑部MRI病例。定义了七个提示组,这些提示组包含四种输入要素的不同组合:无修饰符的图像I、注释A、病史H和图像描述D。对于每个MRI病例和提示组,使用基于大语言模型的搜索引擎(PerplexityAI,由GPT-4V提供支持)执行三次相同的查询。采用二分类和数值评分系统对大语言模型生成的鉴别诊断准确性进行评级,并使用卡方检验和Kruskal-Wallis检验进行分析。结果采用Benjamini-Hochberg法校正假发现率。通过回归分析确定每个输入要素对诊断效能的贡献。
结果:包含I、A、H和D输入信息的提示组表现出最高的诊断准确性 (180次回答中有124次正确, 占69%)。包含D输入信息的提示组与不包含D输入信息的提示组之间可见显著差异。仅无注释图像(I) (180次回答中有4次正确, 占2.2%) 或仅注释放射图像(I和A) (180次回答中有2次正确, 占1.1%) 的诊断准确性极低。回归分析证实,D对诊断准确性有较大的正向影响 (比值比[OR]为68.03; P<0.001),H也有中等程度的正向影响 (OR为4.18; P<0.001)。
结论:放射图像的文字描述被确定为GPT-4V在脑部MRI鉴别诊断中最强的效能贡献因素,其次是病史;仅使用无注释或有注释的图像获得的诊断效能极低。
©RSNA,2025
图11:柱状图显示诊断准确性。(A)二元评分。深蓝色柱形代表在特定提示组中,大语言模型(LLM)回答的前三位建议中包含正确诊断的比例。(B)数值评分(0-3)。堆叠柱形的每个分段代表在特定提示组中,LLM回答将正确诊断列为第一、第二、第三建议或完全未列出的比例。第1组为无修饰符的图像(I);第2组为图像和注释(I+A);第3组为图像和病史(I+H);第4组为图像和图像描述(I+D);第5组为图像、注释、病史和图像描述(I+A+H+D);第6组为病史和图像描述(H+D);第7组为图像描述(D)。
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作者:SeverinSchramm,MD•SilasPreis•Marie-ChristinMetz,MD•KirstenJung,MD•BenitaSchmitz-Koep,etc.
审校:南京大学医学院附属鼓楼医院 张冰
13.放射学中的聊天机器人与大语言模型:临床及科研应用实用导论
摘要:
尽管聊天机器人已出现数十年,但基于Transformer架构的大语言模型(LLM)的出现,通过最新一波人工智能聊天机器人(包括ChatGPT)吸引了全球的关注。Transformer是一种神经网络架构,能够更好地理解语言上下文,并可在海量未标记数据(例如互联网上的非结构化文本)上进行高效训练。随着LLM规模的扩大,其性能提升和涌现能力彻底改变了自然语言处理领域。由于语言是人类思维的核心载体,基于LLM的应用程序在许多行业都具有变革潜力。事实上,基于LLM的聊天机器人在许多专业基准测试(包括放射学领域)中已展现出与人类水平相似的性能。LLM在放射学中具有广泛的临床及科研应用价值,其中多项应用已在文献中得到探索,并取得了令人鼓舞的成果。多模态LLM能够同时解析文本和图像来生成报告,高度模拟目前的放射学诊断路径。因此,从检查申请到报告生成,LLM有望对放射科工作流程的几乎每个环节产生积极影响。然而,这些令人印象深刻的模型也存在一定局限性。本文综述了LLM的局限性及应对策略,以及LLM(包括多模态模型)的潜在应用场景。此外,本文还综述了现有基于LLM并能在监督环境下提升效率的应用程序。
©RSNA,2024
图12:示意图展示了大语言模型(LLM)在放射学中的潜在临床应用,从指导影像学检查决策到帮助临床医生和患者解读报告。本图中的神经网络图标使用OpenAI的DALL-E3(40)生成。
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作者:RajeshBhayana,MD
审校:山西省肿瘤医院 杨晓棠
14.放射科开源大语言模型:实用研究与临床部署的综述与教程
摘要:
将大语言模型(LLMs)整合到医疗领域,在改善临床工作流程和医疗服务方面具有巨大潜力。但是,如果整合的过程未经过深思熟虑,LLMs也会带来风险,其面临的挑战涵盖了准确性、可及性、隐私性和监管等多个方面。专用的商业LLMs (例如GPT-4 [OpenAI]、laude3Sonnet与Claude3Opus [Anthropic]、Gemini [Google]) 已获得了包括放射科在内的医学领域研究人员的广泛关注。有趣的是,开源LLMs(例如Llama3和LLaVA-Med)受到的关注相对较少。但对于医疗机构、医院和研究人员而言,开源LLMs相较于专用LLMs具有一些关键优势。开源LLMs的普及使用进度较为缓慢,部分原因可能在于相关人员对其不够熟悉、可访问的计算基础设施不足,以及缺少能够简化本地部署并针对特定用例进行定制的社区构建工具。因此,本文提供了一份关于在放射科实施开源LLMs部署的教程,包括常用于文本生成的工具示例,以及针对提示工程、检索增强生成 (RAG) 和微调等技术的问题排查方法。每个工具的都可以直接取用,其代码可在https://github.com/UM2ii/Open-Source-LLM-Tools-for-Radiology获取。此外,本文还比较了开源与专用LLM的优缺点,探讨了主流开源LLM的不同特性,并重点介绍了可能影响使用开源LLM的最新进展。
©RSNA,2025
表3:开源大语言模型性能问题排查方法总结
注:DPO=直接偏好优化,LLM=大语言模型,RAG=检索增强生成,RLHF=基于人类反馈的强化学习,SFT=有监督微调。*DPO利用人类选择的LLM输出偏好数据直接训练LLM。†SFT使用人工标注的数据,该数据以提示词和期望回答的形式呈现。‡在RLHF中,人类对LLM的回答进行排序,并利用排序结果训练奖励模型,该模型对LLM的输出提供反馈,随后LLM调整其输出以获得最大奖励,从而使LLM的输出与人类偏好保持一致。对于包含更广泛训练示例的更通用的指令遵循任务,RLHF会是更优选择,而对于目标更明确的指令遵循示例,DPO则更受青睐。
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作者:CodyH.Savage,MD•AdwayKanhere,MSE•VishwaParekh,PhD•CurtisP.Langlotz,MD,etc.
审校:首都医科大学宣武医院 卢洁
15.美国学术型放射科医师的薪酬:
趋势与分布
摘要:
背景:学术型放射科医师薪酬的整体趋势尚未获得充分研究。
目的:旨在基于美国医学院的职级、性别、种族/民族及地域因素,评估学术型放射科医师薪酬的近期趋势与分布情况。
材料与方法:本项二次分析使用了美国医学院协会(AAMC)教师薪酬报告中的去标识化数据,该报告收集了美国医学院全职教师的信息。共收集了2017年至2023年全职学术型放射科教师的薪酬数据,并按职级、性别、种族/民族和地理区域进行了分层。教师薪酬报告包含每个职级的薪酬中位数、第25百分位数和第75百分位数,并通过线性回归模型分析趋势变化。使用薪酬中位数进行基于性别、种族/民族和地区的组间比较。
结果:2023年AAMC教师薪酬报告数据包含了所有放射科5847名教师的反馈结果,其中包括306名讲师、2758名助理教授、1409名副教授、1004名正教授、226名专业组主任和144名科主任。2017年至2023年,教师薪酬中位数年均增长2.6%-4.4%,其中讲师级别增幅最大(年均4.4%),而高级职级的增幅较小(3.4%-2.6%)。在整个研究期间,所有职级的男性教师薪酬始终高于女性教师。总体薪酬差距保持在6%(女性455,000美元vs.男性483,000美元),且数值差距从2019年的24,000美元增加到2023年的28,000美元。除教授职级外,所有职级的黑种人/非裔美国教师薪酬中位数均低于白种人教师(总体低4%;黑种人/非裔美国教师为452,000美元,白种人教师为472,000美元)。东北部地区的讲师薪酬显著高于其他地区(高出278,000美元),但是其他职级的地理差异均未超过35,000美元。
结论:本项研究总结了全职学术型放射科教师的薪酬趋势,并显示出持续存在的薪酬不平等的问题,该问题的解决应作为推动多元化、公平性与包容性的重要组成部分。
©RSNA,2024
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作者:AjayMalhotra,MD,MMM,FACR•DheemanFutela,MBBS•RudraJoshi,MD•MihirKhunte,BS•NagarajS.Moily,MBBS,PhD,MBA•XiaoWu,MD•SeyedmehdiPayabvash,MD•MaxWintermark,MD,MS,MBA•DheerajGandhi,MD,FACR
审校:中山大学附属第一医院 冯仕庭
Part 6
扩散加权成像 (DWI) 定量成像共识
本期《扩散加权MRI 的QIBA 共识文件:将表观扩散系数作为定量成像的生物标志物》总结了多项表观扩散系数(ADC)可重复性的研究,详细描述了在可接受的置信区间内实现既定ADC 变化观测性能声明的具体规范,并提出了更新版建议,对推动ADC 作为定量成像生物标志物成功应用有指导价值。
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16.扩散加权MRI的QIBA规范文件:将表观扩散系数作为定量成像的生物标志物
摘要:
表观扩散系数(ADC)是水分子运动能力的一种量化指标,可用于探测疾病或治疗导致的组织微观结构改变。为了确保ADC测量值能够成功用于多种临床应用,确定ADC可接受的变异水平至关重要。定量成像生物标志物联盟(QIBA)的扩散加权成像生物标志物委员会最近已将脑、肝脏、前列腺和乳腺的ADC规范从共识阶段推进至临床可行阶段。ADC规范总结了多项关于ADC可重复性的研究,并详细描述了在可接受的置信区间内,实现既定ADC变化观测性能声明的具体规程。除了综述目前的ADC规范声明外,本篇报告还利用最新文献,提出了更新版建议,用来制定考虑测量变异的病灶平均ADC变化计量基准。具体而言,脑部病灶的平均ADC变化超过8%、肝脏病灶超过27%、前列腺病灶超过27%、乳腺病灶超过15%时,可被认定为具有95%置信度的真实变化。本篇报告还讨论了ADC规范的发展历程,强调了ADC规范的各个阶段,并阐述了在临床中标准化实施高级定量扩散加权MRI所必需的工作流程。提出的QIBAADC规范文件应能够推动ADC作为定量成像生物标志物成功应用于临床,并确保ADC测量值的可重复性,从而用于可靠评估患者的纵向变化和治疗反应。
图13:此图展示了典型的定量扩散加权成像(qDWI)试验工作流程,包含关键的定量成像生物标志物联盟表观扩散系数(ADC)规范活动。箭头形框内显示了所需的工作流程组件,活动指南详见规范表(9)和规范清单。初始机构资质认证、成像时间点间的定期质量保证(QA)以及持续性图像质量保证(蓝色形状)对于确保一致的图像采集和处理流程至关重要,可用于实现所声称的ADC精确度并确定患者治疗效果评估的阈值(如图中脑部病灶所示)。ROI=兴趣区。
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作者:MichaelA.Boss,PhD•DariyaMalyarenko,PhD•SavannahPartridge,PhD•NancyObuchowski,PhD•AmitaShukla-Dave,PhD•JessicaM.Winfield,PhD•CliftonD.Fuller,MD,PhD•KevinMiller,MBA•VirendraMishra,PhD•MichaelOhliger,MD,PhD•LisaJ.Wilmes,PhD•RajAttariwala,MD,PhD•TrevorAndrews,PhD•NanditaM.deSouza,MD•DanielJ.Margolis,MD•ThomasL.Chenevert,PhD
审校:南京大学医学院附属鼓楼医院 张冰
17.胃癌的局部区域分期:MRI与双能量CT的比较
摘要:
背景:癌(GC)的术前局部区域肿瘤分期对于制定适当的治疗方案至关重要,但多参数MRI(mpMRI)与双能量CT(DECT)在胃癌分期中准确性的比较情况尚不明确。
目的:比较个性化mpMRI与DECT在接受根治性手术干预的胃癌患者的局部区域T分期和N分期中的诊断准确性。
材料和方法:本研究是2021年11月至2022年9月进行的单中心前瞻性非劣效性研究,纳入标准为在胃切除术联合淋巴结清扫术前接受胃部mpMRI和DECT检查的胃癌患者。mpMRI包括T2WI、多方向小视野扩散加权成像以及多维容积插值屏气检查动态对比增强成像。双期DECT图像在40keV和标准120kVp类图像上进行重组。以胃切除标本作为参考标准,由六位放射科医师采用配对盲法比较mpMRI和DECT对T分期和N分期的诊断准确性。采用加权κ和KendallW统计量评估阅片者间一致性,使用McNemar检验对DECT和mpMRI进行头对头准确性比较。
结果:本研究共纳入202例受试者 (平均年龄62岁±11岁[SD]; 男性145例)。在胃癌T分期和N分期方面,六位阅片者间一致性对于mpMRI (κ值分别为0.89和0.85) 和DECT (κ值分别为0.86和0.84) 均表现优异。无论阅片者经验如何,mpMRI在T分期 (61%~77% vs. 50%~64%; P<0.05) 和N分期 (54%~68% vs. 51%~58%; P=0.497-0.005) 的准确性均高于DECT,特别是T1期 (83% vs. 65%) 和T4a期 (78% vs. 68%)的肿瘤以及N1期 (41% vs. 24%)和N3期 (64% vs. 45%)的淋巴结(P<0.05)。
结论:对于胃癌患者,个性化mpMRI在T分期方面优于DECT,在N分期方面不劣于或优于DECT。
©RSNA,2024
表3:mpMRI与DECT在胃癌分期中的总准确性(参照病理标准)
注:除了已注明的外,其余数据均为百分率,括号内数据为受试者例数,中括号内数据为95%置信区间。DECT=双能量CT,mpMRI=多参数MRI。*根据2×2McNemar检验,P<0.05。
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作者:QiongLi,MS*•Wei-YueXu,MS*•Na-NaSun,MD•Qiu-XiaFeng,MD•Zhen-NingZhu,etc.
审校:山东大学齐鲁医院 于德新
总之,本期《Radiology 中文版》文章亮点纷呈,有专家共识引领行业发展,有临床试验的循证证据,有大语言模型领域前沿发展,更有来自中国学者的精彩呈现,值得深入阅读学习。
本期执行主编:张龙江卢光明
-仅供与医疗卫生专业人士学术沟通使用-
PP-GAD-CN-1924-1
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