计算机辅助可视化管理间质性肺疾病
1. 引言
肺部间质病理状况受多种疾病显著影响。尽管单个疾病的患病率较低,接近罕见病的阈值,但它们共同构成了肺部医疗实践的重要部分。
弥漫性间质性肺疾病(DILDs 或简称 ILDs)是一组异质性疾病,其特征是肺实质弥漫性损伤,伴有不同程度的炎症、纤维化和结构变形,包含 200 多种疾病。病理过程通常始于肺间质,但常蔓延至肺泡腔、小气道、血管和/或胸膜。DILDs 症状相似,但演变模式不同,因此诊断和治疗困难,通常需要多学科协作。
计算机辅助诊断(CAD)常用于 DILD 的管理,包括诊断和治疗阶段。然而,选择合适的 CAD 技术需要考虑医疗需求,并以非信息技术背景人员能理解的方式传达结果。本文旨在为 ILD 管理领域选择合适的算法提供指导,重点介绍基于视觉的复杂网络方法。
2. ILD 诊断
2.1 组织病理学特征
所有 ILDs 在组织病理学上都表现出不同程度的炎症和纤维化,且不同亚型和个体之间存在高度差异。当炎症模式占主导时,组织学表现为机化性肺炎(OP)或非特异性间质性肺炎(NSIP),对皮质类固醇抗炎治疗反应良好;而在纤维化模式下,表现为寻常型间质性肺炎(UIP),有纤维母细胞灶,炎症反应较轻,对抗纤维化药物反应良好。
2.2 常见亚型
一项针对近 2000 名受试者的研究确定了四种最常见的 ILDs 亚型:特发性肺纤维化(IPF,20.3%)、具有自身免疫特征的间质性肺炎(IPAF,17.9%)、结缔组织病相关 ILD(CTD - ILD,18.3%)和无法分类的特发性间质性肺炎(UIIP,14.7%)。IPF 发病率高且预