本文關(guān)鍵詞：能譜CT低劑量掃描聯(lián)合ASIR重建對布加綜合征的應(yīng)用研究

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【摘要】：第一部分:能譜CT雙低掃描技術(shù)優(yōu)化布加綜合征掃描方案的應(yīng)用研究目的探討常規(guī)掃描模式與能譜掃描模式在布加綜合征血管成像中的應(yīng)用,通過對肝臟靜脈血管系統(tǒng)的CT值、三種掃描方案的輻射劑量、圖像噪聲的對比,并根據(jù)受檢者的身高體重指數(shù)(BMI)制定最優(yōu)化的BCS掃描方案,既能夠獲得良好的影像信息,同時降低對比劑用量及輻射劑量。材料與方法前瞻性收集我院2014年5月至2015年6月間,因懷疑布加綜合征在我院進(jìn)行能譜CT肝臟靜脈血管成像患者,經(jīng)臨床最終確診為布加綜合征120例。隨機(jī)將患者分為三組,方案A采用常規(guī)120k Vp掃描聯(lián)合對比劑用量1.8ml/kg,方案B采用能譜成像模式聯(lián)合對比劑用量1.4ml/kg,方案C采用能譜智能匹配技術(shù)聯(lián)合對比劑用量1.6ml/kg。三種方案均采用濾過反投影術(shù)重建(FBP),分別測量方案A中120k Vp圖像及方案B、C中140k Vp混合能量及各組單能量(40~140ke V)重建圖像在第一肝門處門脈(PV)主干、肝靜脈(HV)、下腔靜脈(IVC)肝段及同層面肝實質(zhì)CT值,測量前腹壁皮下脂肪及豎脊肌的圖像的噪聲,記錄輻射劑量相關(guān)參數(shù)。對三種掃描方案PV、HV及IVC的CT值、對比劑用量、圖像噪聲、輻射劑量進(jìn)行比較。將身高體重指數(shù)(BMI)分為三組:低BMI為18.5~21.9kg/m2,中BMI為22~24.9kg/m2,高BMI為25~29.9kg/m2,比較三種掃描方案之間PV、HV及IVC的CT值及輻射劑量并進(jìn)行主觀評分。采用單因素方差分析及Kruskal-Wallis H檢驗比較客觀資料及主觀評分,并采用Pearson相關(guān)性分析評價最佳掃描方案中BMI與CTDIvol的相關(guān)性分析。P㩳0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果1.方案B、C中140k Vp混合能量及40~70ke V單能量圖像PV、HV及IVC的CT值均高于方案A,方案A分別和方案B、方案C各組之間PV、HV及IVC比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。2.方案B和方案C較方案A對比劑用量分別減少了24.9%和12.7%,將三種掃描方案對比劑用量進(jìn)行比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。3.方案A的脂肪和豎脊肌圖像噪聲最低,三種掃描方案圖像噪聲比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。方案B分別與方案A及方案C比較,脂肪和豎脊肌圖像噪聲的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05),但是方案B中脂肪和豎脊肌的噪聲雖然高于方案A,但是差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05)。4.方案A的CTDIvol、DLP、ED最低,方案B的CTDIvol、DLP、ED最高,三組之間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。方案B分別與方案A及方案C進(jìn)行比較,CTDIvol、DLP、ED的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05),方案A的CTDIvol、DLP、ED值均大于方案C,但是差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05)。5.隨著BMI的增大,CTDIvol、DLP值升高,PV、HV、IVC的CT值呈下降趨勢。在BMI一致的條件下,PV、HV及IVC的CT值各組間比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05);CTDIvol、DLP三種掃描方案之間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。6.三種BMI分組主觀評分的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。在BMI18.5~21.9組及BMI22~24.9組三種掃描方案下圖像主觀評分均在3分以上,圖像質(zhì)量較好,不影響診斷;在BMI25~29.9組A掃描方案下1例圖像CT值明顯低于平均值,圖像銳利度低,方案B和C圖像主觀評分均在3分以上,在BMI各組種,方案C的總體評分均高于方案B和A。7.方案C的CTDIvol與受檢者BMI呈正相關(guān)(r=0.692,P㩳0.01)。結(jié)論能譜CT掃描模式較常規(guī)CT掃描模式降低了對比劑的用量,減輕了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);在較低的對比劑使用情況下不但可以獲得較常規(guī)CT掃描模式更優(yōu)的圖像,而且通過能譜智能匹配技術(shù)的應(yīng)用可以降低患者的輻射劑量。第二部分低劑量能譜掃描聯(lián)合ASIR重建對布加綜合征圖像質(zhì)量的應(yīng)用研究目的通過能譜CT掃描模式單能量成像聯(lián)合ASIR重建對能譜CT的BCS血管成像圖像質(zhì)量進(jìn)行評估,并對不同BCS類型的圖像質(zhì)量進(jìn)行對比研究,探討能譜CT在提高BCS血管成像質(zhì)量中的應(yīng)用價值。材料與方法前瞻性收集鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院2015年5月至2016年6月間,因懷疑布加綜合征在我院進(jìn)行能譜CT肝臟靜脈血管成像患者,經(jīng)臨床最終確診為布加綜合征65例。所有患者均先進(jìn)行常規(guī)上腹部平掃,再采用能譜智能匹配技術(shù)行雙期上腹部增強(qiáng)掃描。將能譜掃描所獲得的140k Vp混合能量圖像設(shè)置為A組,單能量(40~80ke V)圖像設(shè)置為B組。測量并計算A組和B組PV、HV、IVC的對比噪聲比(CNR)及信噪比(SNR),并進(jìn)行主觀評分,測算出肝臟靜脈系統(tǒng)血管成像的最佳ke V;測量并計算最佳ke V聯(lián)合(10%~100%)ASIR各組圖像較FBP(0%ASIR)的噪聲降低率,計算PV、HV、IVC及胰腺的對比噪聲比(CNR)及信噪比(SNR),并進(jìn)行主觀評分。對客觀資料的比較采用獨立樣本t檢驗、單因素方差分析及配對t檢驗。對2組圖像的主觀評分采用Mann-Whitney U檢驗,對3組圖像的總體圖像質(zhì)量評分采用Kruskal-Wallis H檢驗。兩名放射科醫(yī)師對圖像診斷的一致性檢驗使用多評估者的Kappa分析。P㩳0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果1.B組中40、50、80 ke V單能量脂肪的噪聲與A組140k Vp混合能量的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05),B組中60ke V單能量單能量脂肪的噪聲略高于A組140k Vp混合能量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05)。2.除IVC80ke V單能量水平SNR值雖然高于A組但差異無統(tǒng)計學(xué)意義外(P㧐0.05),其余各組之間的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。B組中40~80ke V單能量水平PV、HV的CNR值均高于A組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。B組中40~70ke V單能量水平IVC的CNR值均高于A組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05),80ke V單能量水平CNR值略低于A組但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05)。3.40ke V單能量水平圖像的主觀評分最低;60ke V單能量水平圖像主觀評分最高。B組中60~70ke V單能量水平圖像主觀評分高于A組,但70ke V單能量水平與A組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05);40、50、80ke V單能量水平圖像主觀評分低于A組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。4.圖像噪聲降低率隨著ASIR權(quán)重值的增高而逐漸增高,其中HV的圖像噪聲降低率最高,PV的圖像噪聲降低率最低。5.隨著ASIR權(quán)重值的增加,SNR及CNR值呈逐漸升高的趨勢(見圖2),PV主干、HV、IVC、肝實質(zhì)及胰腺的SNR及CNR值在(0%~100%)ASIR權(quán)重范圍內(nèi)進(jìn)行比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。6.兩名放射科醫(yī)生對圖像主觀評分的Kappa值為0.784,P㩳0.05,兩組之間評分一致性較好。在50%權(quán)重值下整體圖像評分最高,可認(rèn)為50%ASIR權(quán)重值圖像最佳。7.60ke V+50%ASIR單能量圖像PV、HV及IVC的SNR及CNR值均明顯高于常規(guī)CT掃描,肝實質(zhì)及皮下脂肪的噪聲均低于常規(guī)CT掃描,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。8.下腔靜脈型PV主干、HV、肝實質(zhì)及胰腺的CNR值均大于混合型和肝靜脈型,除PV主干外差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。肝靜脈型IVC的CNR值大于混合型和下腔靜脈型,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)�；旌闲虸VC的CNR值小于肝靜脈型,P值為0.028,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05);混合型HV及肝實質(zhì)的CNR值均小于下腔靜脈型,P值分別為0.016、0.038,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05);下腔靜脈型胰腺的CNR值高于肝靜脈型,P值為0.037,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。9.下腔靜脈型患者的診斷信心度高于混合型和肝靜脈型,肝靜脈型的診斷信心度最低,P值為0.043,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。結(jié)論能譜CT單能量成像聯(lián)合ASIR重建技術(shù)及智能匹配掃描技術(shù)不但可以明顯提高BCS的圖像質(zhì)量,同時降低了輻射劑量。60ke V單能量圖像為BCS血管成像的最佳單能量;60ke V+50%ASIR重建圖像在降低圖像的噪聲基礎(chǔ)上提高了圖像質(zhì)量。第三部分低劑量能譜掃描聯(lián)合ASIR重建對布加綜合征臨床診斷價值的應(yīng)用研究目的通過對不同BCS類型及BCS的肝功能不同分級的肝臟Ⅰ~Ⅷ段、PV、HV、IVC及脾臟的標(biāo)準(zhǔn)化碘基值(Normalized iodine concentration,NIC)及能譜曲線斜率的比較,分析能譜定量參數(shù)值在評估BCS患者治療及療效中的臨床價值,并通過與DSA的對照研究評價能譜CT成像對BCS的診斷效能。材料與方法前瞻性收集鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院2015年1月至2016年6月間,因懷疑布加綜合征在我院進(jìn)行能譜CT肝靜脈血管成像患者,經(jīng)臨床最終診斷確診為布加綜合征102例。所有患者均先進(jìn)行常規(guī)上腹部平掃,再采用能譜智能匹配技術(shù)行雙期上腹部增強(qiáng)掃描。采用GSI Volume Viewer軟件分析處理,獲得單能量圖像、碘基圖和能譜衰減曲線特征圖,測量門靜脈期掃描中肝臟Ⅰ~Ⅷ段、PV主干、HV、IVC、脾臟的碘基值(IC),并計算標(biāo)準(zhǔn)化碘基值(NIC);測量門靜脈期掃描中肝臟Ⅰ~Ⅷ段、PV主干、HV、IVC、脾臟的能譜衰減曲線,計算低能量段(40ke V~70ke V)、中能量段(70ke V~100ke V)及高能量段(70ke V~100ke V)能譜曲線斜率。對定量資料采用單因素方差分析、配對t檢驗;對不同BCS類型肝臟標(biāo)準(zhǔn)化碘基值(NIC)與臨床肝功能相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析;P㩳0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果1、81例首診患者中腹水22例;肝實質(zhì)區(qū)域性或者廣泛性密度不均,增強(qiáng)掃描呈典型的花斑樣強(qiáng)化43例;側(cè)枝循環(huán)形成72例,門脈增寬(㧐1.4cm)56例;脾大81例;下腔靜脈內(nèi)栓子23例;合并肝癌9例;肝靜脈完全閉塞6例;門脈海綿樣變4例;PV主干直徑、SPV直徑三組之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05),A組SMV直徑略高于B組和C組但是三組之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05)。2、三組的凝血酶原時間(PT)、白蛋白(ALB)、血清膽紅素(TBi L)與肝臟NIC均具有相關(guān)性,PT及TBi L與肝臟NIC呈負(fù)相關(guān)(P㩳0.05)而ALB與肝臟NIC呈正相關(guān)(P㩳0.05);谷草轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(AST)與肝臟NIC均未見明顯相關(guān)性(P㧐0.05)。3、C組肝臟各段的NIC均大于A、B兩組,其Ⅱ段-Ⅵ段三組之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05),A、B、C三組各組之間肝臟Ⅰ~Ⅷ段NIC比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05)。不同肝功能分級水平NIC值比較,A級肝臟Ⅰ~Ⅷ段及脾臟的NIC值最高,其中肝臟Ⅰ段、Ⅲ段及脾臟肝功能各級之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。4、C組的PV主干、HV、IVC及脾臟NIC均大于A、B兩組,B組的PV主干、HV、IVC及脾臟NIC最低,除PV主干差異無統(tǒng)計學(xué)意義外(F=0.163,P㧐0.05),三組之間HV、IVC及脾臟NIC的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。A級PV主干、HV、IVC及脾臟NIC均大于B和、C級,PV主干肝功能各分級之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05),HV、IVC及脾臟的P值分別為0.010、0.049、0.008,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。5、能量衰減曲線隨著ke V的增大,斜率變小,在低能量水平(40~70ke V)BCS三種類型差異較明顯,下腔靜脈型肝實質(zhì)及脾臟的斜率較大,混合型的斜率較小。不同BCS類型肝臟Ⅰ~Ⅷ段之間肝臟Ⅰ段的斜率最大,但是肝臟Ⅰ~Ⅷ段之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P㧐0.05)。不同BCS類型脾臟的斜率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。6、治療前后患者的標(biāo)準(zhǔn)化碘基值比較,治療后肝臟八段的NIC值均大于治療前,肝臟Ⅱ-Ⅷ段NIC差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P㩳0.05)。治療前后的肝功能相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行比較,結(jié)果顯示治療后PT縮短,ALB較治療前升高,TBi L較治療前降低,ALT及AST較治療前降低。7、與DSA對照研究,CT診斷BCS的靈敏度為93.8%,診斷符合率為94%;與DSA為標(biāo)準(zhǔn),CT對肝靜脈或者副肝靜脈主干的顯示符合率為96.8%,對肝靜脈末端的顯示符合率為96.7%,對下腔靜脈的顯示符合率為98%。結(jié)論BCS患者肝實質(zhì)、PV主干、HV、IVC及脾臟的能譜曲線斜率呈速降型,不同的BCS類型及Child-Pugh分級中肝實質(zhì)、PV主干、HV、IVC及脾臟的NIC及能譜曲線斜率具有不同的特征。能譜CT的多參數(shù)聯(lián)合研究有助于對BCS患者肝功能狀態(tài)及預(yù)后的評估。能譜CT在診斷BCS中與DSA的符合率為94%,與DSA具有較好的一致性。
【關(guān)鍵詞】：布加綜合征 體層攝影術(shù) X線計算機(jī) 能譜成像 放射劑量 噪聲 身體質(zhì)量指數(shù) 血管成像 布加綜合征 體層攝影術(shù) X線計算機(jī) 能譜成像 低劑量 自適應(yīng)迭代重建算法 血管成像 布加綜合征 體層攝影術(shù) X線計算機(jī) 能譜成像 低劑量 自適應(yīng)迭代重建算法 血管成像
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R575;R816.5
【目錄】：

• 摘要4-11
• Abatract11-21
• 中英文縮略詞表21-22
• 前言22-26
• 參考文獻(xiàn)24-26
• 第一部分 能譜CT雙低掃描技術(shù)優(yōu)化布加綜合征掃描方案的應(yīng)用研究26-55
• 前言26-27
• 材料與方法27-31
• 結(jié)果31-38
• 討論38-43
• 小結(jié)43-44
• 參考文獻(xiàn)44-47
• 附圖47-55
• 第二部分 低劑量能譜掃描聯(lián)合ASIR重建對布加綜合征圖像質(zhì)量的應(yīng)用研究55-85
• 前言55-56
• 材料與方法56-59
• 結(jié)果59-69
• 討論69-74
• 小結(jié)74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 附圖79-85
• 第三部分 低劑量能譜掃描聯(lián)合ASIR重建評估布加綜合征的臨床診斷價值85-117
• 前言85-86
• 材料和方法86-89
• 結(jié)果89-98
• 討論98-104
• 小結(jié)104-105
• 參考文獻(xiàn)105-108
• 附圖108-117
• 綜述 能譜CT在布加綜合征疾病中的臨床應(yīng)用研究117-135
• 參考文獻(xiàn)130-135
• 個人簡介及在讀期間學(xué)術(shù)成果135-136
• 致謝136

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：538765