综述:深度学习辅助[18F]FDG PET成像对阿尔茨海默病的诊断性能:系统综述与荟萃分析

《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》:Diagnostic performance of deep learning-assisted [18F]FDG PET imaging for Alzheimer’s disease: a systematic review and meta-analysis

【字体: 时间:2025年04月01日 来源:European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 8.6

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  本文系统评价了深度学习(DL)辅助[18F]FDG PET成像在阿尔茨海默病(AD)诊断中的性能,涵盖36项研究。结果显示,DL模型区分AD与正常对照(NC)的合并AUC达0.98,AD与轻度认知障碍(MCI)为0.95,MCI与NC为0.94,但研究间存在显著异质性。推荐未来研究加强外部验证、扩大样本量并遵循标准化指南,以推动临床转化。

  

深度学习辅助[18F]FDG PET成像:阿尔茨海默病诊断的新纪元

Abstract
本研究通过系统综述荟萃分析,评估了深度学习(DL)技术在[18F]FDG PET成像中对阿尔茨海默病(AD)的诊断效能。结果显示,DL模型在区分AD、轻度认知障碍(MCI)及正常对照(NC)中表现出色,但研究间异质性显著,提示需进一步标准化方法学。

Purpose
[18F]FDG PET通过检测脑葡萄糖代谢变化辅助AD诊断,而DL技术可提升图像分析的自动化与准确性。本研究旨在量化DL辅助[18F]FDG PET的诊断性能,为临床实践提供循证依据。

Methods
检索Ovid MEDLINE、Embase等5大数据库至2024年5月24日,纳入36项开发DL算法用于[18F]FDG PET分类AD、MCI及NC的研究。采用双变量随机效应模型计算合并受试者工作特征曲线下面积(AUC)及95%置信区间(CI)。

Results

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  1. ?AD vs NC:35项研究的合并AUC为0.98(95% CI: 0.96–0.99),表明DL模型近乎完美区分能力。
  2. ?AD vs MCI:13项研究合并AUC为0.95(0.92–0.96),提示DL可有效识别早期病理变化。
  3. ?MCI vs NC:19项研究合并AUC为0.94(0.91–0.95),凸显DL对疾病前驱期的敏感检测。
    异质性分析显示,DL架构(如CNN、Transformer)、图像预处理方法及样本来源差异是主要变异来源。

Conclusion
DL辅助[18F]FDG PET在AD诊断中展现出卓越性能,但需通过多中心验证、标准化协议及更大样本研究降低异质性。未来工作应关注模型可解释性及跨模态融合(如结合Aβ-PET),以优化临床决策支持。

生动解读
人工智能遇上脑科学,[18F]FDG PET图像中的代谢“指纹”被深度学习解码,AD诊断迎来“智能读片”时代。尽管不同实验室的算法如同方言各异,其核心结论一致:DL能像经验丰富的核医学专家一样,从错综复杂的代谢模式中捕捉AD的蛛丝马迹。然而,要让这项技术真正走进诊所,仍需解决“数据方言”的标准化问题——这或是下一代研究的关键战场。

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