BC
Binghua Chen
Author with expertise in Advanced Cardiac Imaging Techniques and Diagnostics
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
6
(50% Open Access)
Cited by:
3
h-index:
17
/
i10-index:
25
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Predicting Late Gadolinium Enhancement of Acute Myocardial Infarction in Contrast-Free Cardiac Cine MRI Using Deep Generative Learning

Haikun Qi et al.Sep 10, 2024
BACKGROUND: Late gadolinium enhancement (LGE) cardiac magnetic resonance (CMR) is a standard technique for diagnosing myocardial infarction (MI), which, however, poses risks due to gadolinium contrast usage. Techniques enabling MI assessment based on contrast-free CMR are desirable to overcome the limitations associated with contrast enhancement. METHODS: We introduce a novel deep generative learning method, termed cine-generated enhancement (CGE), which transforms standard contrast-free cine CMR into LGE-equivalent images for MI assessment. CGE features with multislice spatiotemporal feature extractor, enhancement contrast modulation, and sophisticated loss function. Data from 430 patients with acute MI from 3 centers were collected. After image quality control, 1525 pairs (289 patients) of center I were used for training, and 293 slices (52 patients) of the same center were reserved for internal testing. The 40 patients (401 slices) of the other 2 centers were used for external testing. The CGE robustness was further tested in 20 normal subjects in a public cine CMR data set. CGE images were compared with LGE for image quality assessment and MI quantification regarding scar size and transmurality. RESULTS: The CGE method produced images of superior quality to LGE in both internal and external data sets. There was a significant ( P <0.001) correlation between CGE and LGE measurements of scar size (Pearson correlation, 0.79/0.80; intraclass correlation coefficient, 0.79/0.77) and transmurality (Pearson correlation, 0.76/0.64; intraclass correlation coefficient, 0.76/0.63) in internal/external data set. Considering all data sets, CGE demonstrated high sensitivity (91.27%) and specificity (95.83%) in detecting scars. Realistic enhancement images were obtained for the normal subjects in the public data set without false positive subjects. CONCLUSIONS: CGE achieved superior image quality to LGE and accurate scar delineation in patients with acute MI of both internal and external data sets. CGE can significantly simplify the CMR examination, reducing scan times and risks associated with gadolinium-based contrasts, which are crucial for acute patients.
0

Fractal analysis of left ventricular trabeculae in heart failure with preserved ejection fraction patients with multivessel coronary artery disease

Zhengqin Gu et al.Jun 18, 2024
Abstract Objectives Endocardial trabeculae undergo varicose changes and hyperplasia in response to hemodynamic influences and are a variable phenotype reflecting changes in disease. Fractal analysis has been used to analyze the complexity of endocardial trabeculae in a variety of cardiomyopathies. The aim of this paper was to quantify the myocardial trabecular complexity through fractal analysis and to investigate its predictive value for the diagnosis of heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) in patients with multivessel coronary artery disease (CAD). Methods The retrospective study population consisted of 97 patients with multivessel CAD, 39 of them were diagnosed with HFpEF, while 46 healthy volunteers were recruited as controls. Fractal dimension (FD) was obtained through fractal analysis of endocardial trabeculae on LV short-axis cine images. Logistic regression analyses were used to confirm the predictors and compare different prediction models. Results Mean basal FD was significantly higher in patients with HFpEF than in patients without HFpEF or in the healthy group (median: 1.289; IQR: 0.078; p < 0.05). Mean basal FD was also a significant independent predictor in univariate and multivariate logistic regression (OR: 1.107 and 1.043, p < 0.05). Furthermore, adding FD to the prediction model improved the calibration and accuracy of the model (c-index: 0.806). Conclusion The left ventricular FD obtained with fractal analysis can reflect the complexity of myocardial trabeculae and has an independent predictive value for the diagnosis of HFpEF in patients with multivessel CAD. Including FD into the diagnostic model can help improve the diagnosis. Critical relevance statement Differences show in the complexity of endocardial trabeculae in multivessel coronary artery disease patients, and obtaining fractal dimensions (FD) by fractal analysis can help identify heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) patients. Key Points The complexity of myocardial trabeculae differs among patients with multivessel coronary artery disease. Left ventricular fractal dimensions can reflect the complexity of the myocardial trabecular. Fractal dimensions have predictive value for the diagnosis of heart failure with preserved ejection fraction. Graphical Abstract
0

Single-Cell Analysis Identifies Distinct Populations of Cytotoxic CD4+ T Cells Linked to the Therapeutic Efficacy of Immune Checkpoint Inhibitors in Metastatic Renal Cell Carcinoma

Xu Yang et al.Jul 1, 2024
Background: The involvement of cytotoxic CD4 + T cells (CD4 + CTLs) and their potential role in dictating the response to immune checkpoint inhibitors (ICIs) in patients with metastatic renal cell carcinoma (mRCC) remains an unexplored area of research. Methods: Utilizing single-cell RNA sequencing, we analyzed the immunophenotype and expression patterns of CD4 + T lymphocyte subtypes in mRCC patients, followed by preliminary validation via multi-immunofluorescent staining. In addition, we obtained a comprehensive immunotherapy dataset encompassing single-cell RNA sequencing datasets and bulk RNA-seq cohorts from the European Genome-Phenome Archive and ArrayExpress database. Utilizing the CIBERSORTx deconvolution algorithms, we derived a signature score for CD4 + CTLs from the bulk-RNA-seq datasets of the CheckMate 009/025 clinical trials. Results: Single-cell analysis of CD4 + T lymphocytes in mRCC reveals several cancer-specific states, including diverse phenotypes of regulatory T cells. Remarkably, we observe that CD4 + CTLs cells constitute a substantial proportion of all CD4 + T lymphocyte sub-clusters in mRCC patients, highlighting their potential significance in the disease. Furthermore, within mRCC patients, we identify two distinct cytotoxic states of CD4 + T cells: CD4 + GZMK + T cells, which exhibit a weaker cytotoxic potential, and CD4 + GZMB + T cells, which demonstrate robust cytotoxic activity. Both regulatory T cells and CD4 + CTLs originate from proliferating CD4 + T cells within mRCC tissues. Intriguingly, our trajectory analysis indicates that the weakly cytotoxic CD4 + GZMK + T cells differentiate from their more cytotoxic CD4 + GZMB + counterparts. In comparing patients with lower CD4 + CTLs levels to those with higher CD4 + CTLs abundance in the CheckMate 009 and 25 immunotherapy cohorts, the latter group exhibited significantly improved OS and PFS probability. Conclusion: Our study underscores the pivotal role that intratumoral CD4 + CTLs may play in bolstering anti-tumor immunity, suggesting their potential as a promising biomarker for predicting response to ICIs in patients with mRCC. Keywords: single-cell analysis, granzyme K and granzyme B, cytotoxic CD4 + T cells, immune checkpoint inhibitors, renal cell carcinoma
0

The Association Between Egg and Egg-Derived Cholesterol Consumption, and Their Change Trajectories, with Obesity Among Chinese Adults: Results from the China Health and Nutrition Survey

Tricia Tang et al.Jan 17, 2025
Background/Objectives: As a widely consumed, nutritious, and affordable food, eggs and their derivatives’ impacts on obesity remain inconclusive. In this study, we aimed to determine the association between egg and egg-derived cholesterol consumption, and their change trajectories, with obesity among Chinese adults. Methods: Longitudinal data collected by the China Health and Nutrition Survey from 1997 to 2015 were analyzed. The latent growth mixture model was used to identify eggs and egg-derived cholesterol consumption trajectories. Cox proportional hazard models with shared frailty were used to analyze the association between egg and egg-derived cholesterol consumption, and their change trajectories, with obesity. Results: Data from 10,971 and 9483 participants aged ≥18 years old were used for the analyses of general obesity and central obesity, respectively. Compared to participants with an average egg intake of 0.1–50.0 g/d during the follow-up period, adults who never consumed eggs or those with an average egg intake of 50.1–100.0 g/d and >100.0 g/d had a higher risk of general obesity, with hazard ratios (HRs) and 95% confidence intervals (CIs) of 1.31 (1.08, 1.58), 1.30 (1.07, 1.60), and 1.98 (1.17, 3.35), respectively, and had a higher risk of central obesity, with HRs (95% CIs) of 1.17 (1.04, 1.31), 1.31 (1.14, 1.50), and 1.64 (1.15, 2.36), respectively. Participants with a “Baseline Low-Significant Rising Pattern” or a “Baseline High-Rising then Falling Pattern” of egg consumption trajectories during the follow-up period had a higher risk of general obesity, with HRs (95% CIs) of 1.56 (1.25, 1.93) and 1.38 (1.13, 1.69), respectively, and central obesity, with HRs (95% CIs) of 1.47 (1.29, 1.68) and 1.52 (1.34, 1.72), respectively. Compared to the second quartile (Q2) group of the average egg-derived cholesterol intake during the follow-up period, Q1, Q3, and Q4 groups had a higher risk of general obesity, with HRs (95% CIs) of 1.28 (1.06,1.54), 1.21 (1.02, 1.44), and 1.43 (1.19, 1.71), respectively, and a higher risk of central obesity, with HRs (95% CIs) of 1.20 (1.08, 1.33), 1.11 (1.01, 1.23), and 1.32 (1.19, 1.46), respectively. Participants with a “Baseline Low-Significant Rising Pattern” or with a “Baseline High-Rising then Falling Pattern” of egg-derived cholesterol consumption during the follow-up period had a higher risk of general obesity, with HRs (95% CIs) of 1.54 (1.25, 1.92) and 1.37 (1.15, 1.64), respectively, and a higher risk of central obesity, with HRs (95% CIs) of 1.46 (1.28, 1.68) and 1.47 (1.32, 1.64), respectively. Conclusions: Both the insufficient and excessive intake of eggs and egg-derived cholesterol tended to be associated with a higher risk of general and central obesity. Suddenly increasing or consistently high levels of egg and egg-derived cholesterol intake seemed to be associated with a higher risk of obesity. To prevent obesity, people should consume a moderate amount of eggs and egg-derived cholesterol.