双源flash CT双能量肺动脉成像图像质量的优化研究

发布时间：2016-11-07 14:43

  本文关键词：双源flash CT双能量肺动脉成像图像质量的优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

《郑州大学》 2014年

双源flash CT双能量肺动脉成像图像质量的优化研究

王倩  

【摘要】：肺动脉CT血管成像是目前诊断肺栓塞的首选影像学检查，其敏感度和特异度均很高，可以显示肺动脉主干及其亚段水平分支内的小栓子，同时还可显示胸腔积液、心包积液和肺动脉高压等继发性改变。但是，部分病人常合并呼吸和循环系统基础疾病，血流动力学差，且受运动伪影的影响，CTPA对远段分支内的小栓子的诊断价值有限。双源flash CT双能量肺灌注成像在不增加造影剂用量和辐射剂量的前提下，能同时提供肺栓塞的解剖学信息和肺血流灌注的功能信息，一次增强扫描可得到低能量、高能量和混合能量图像，利用不同能量X射线穿过特定组织时能量衰减不同，可以鉴别物质成分和显示不同组织，还可通过碘对比剂在不同器官内的分布，得到器官的血流灌注等功能信息。本文通过定量评价不同双能量扫描方式和不同监测层面下的图像质量，探讨不同双能量扫描方式对双能量肺动脉成像图像质量的影响。 第一部分双源flash CT不同双能量扫描方式肺动脉成像图像质量的研究 目的： 通过定量评价低对比剂用量下，双源flash CT不同双能量扫描方式肺动脉CT血管成像（CTPA）和双能量肺灌注成像（DEPI）的图像质量，探讨不同双能量扫描方式在诊断肺栓塞中的临床价值。 方法： 选择90例临床怀疑为肺栓塞，行双源flash CT双能量肺动脉成像的患者作为研究对象，所有病例均经我院伦理委员会批准，其中男性43例，女性47例，年龄为18-79岁，平均年龄为47.2±15.1岁，体质量指数(BMI)30kg/m2。记录每组患者的年龄、体重、胸廓直径、体重指数（BMI）。所有患者检查前需做碘对比剂过敏试验及呼吸功能训练，将患者随机分为三组，A组（80/snl40kV）、B组（140/80kV）、C组（100/snl40kV）。均采用人工智能触发扫描系统，监测肺动脉主干100HU延迟4s扫描，对比剂用量为40ml，对比剂浓度为350mgI/ml，采用Care Dose4D来降低患者接受的辐射剂量。所得原始数据传至SiemensMMWP工作站，利用MPR、VR、MIP和CPR等多种图像重建技术进行后处理，平均加权混合能量数据导入Dual-Energy软件，通过灌注血容量（perfusion bloodVolume，PBV）软件得到双能量彩色编码灌注图像。分别测量肺动脉干、左右肺动脉、叶肺动脉、肺段动脉、上腔静脉、左房、右房、右室的CT值，感兴趣区（ROI）的测量在原始薄层轴位图像上，选择无充盈缺损的肺动脉作为靶血管，ROI的面积为1cm2或以上，同一层面测量3次取平均值，同时测量与肺动脉主干、左右肺动脉同层面的背部肌肉的CT值，计算图像噪声SD值、信噪比SNR值和对比噪声比CNR值，并记录CT容积剂量指数（CT dose index Volume，CTDIvol）和剂量长度乘积（dose length product， DLP），计算有效剂量（effectivedose，ED），2名医师评价双能量CTA和肺灌注图像质量质量，评价结果一致性进行kappa检验。 结果： 3组肺动脉干、左右肺动脉、叶动脉CT值差异有统计学意义（P＜0.05），组A高于其它两组，上腔静脉CT值三组差异有统计学意义（Z=5.099P＜0.05），组B高于其它两组，组A和组C差异无统计学意义（P＞0.05）。段动脉、左房、右房及右室CT值差异无统计学意义（P＞0.05）。肺动脉干SD值三组差异有统计学意义（Z=30.031P＜0.05），组A高于其它两组。左右肺动脉SD值差异有统计学意义（Z值分别为21.031、27.003P＜0.05），3组SNR、CNR值差异无统计学意义（P＞0.05）。2名观察者分析双能量肺动脉图像质量的一致性好(Kappa值=0.754，P＜0.001)。 结论： 双源flash CT双能量肺动脉成像，不增加对比剂用量和辐射剂量的前提下，获得的图像灌注均匀，远段细小分支显示清晰，80/snl40kV时图像质量最佳，可应用于临床中。 第二部分双源Flash CT双能量肺动脉成像不同扫描参数的对比研究 目的： 探讨在较低造影剂用量下（40ml）不同监测层面对双能量CTA和肺灌注图像图像质量的影响。 方法： 选择60例临床怀疑为肺栓塞，行双源flash CT双能量肺动脉成像的患者作为研究对象，随机分为两组，每组30例：A组男17例，女13例，平均年龄50.15±13.29岁，B组男14例，女16例，平均年龄52.35±11.70岁，所有患者检查前需做碘对比剂过敏试验及呼吸功能训练。采用人工智能触发扫描系统，用双筒高压注射器(Stellant)经肘前静脉注射非离子造影剂碘海醇进行双能量增强扫描，对比剂用量40ml，注射速率4ml/s，组A人工智能检测肺动脉主干，组B人工智能检测上腔静脉，两组达到监测阈值100HU时延迟4s开始扫描，随后均以4ml/s追加生理盐水40ml，将两组的原始图像（100kV、l40kV和融合系数为0.6混合能量图像）传至Siemens MMWP工作站，利用MPR、VR、MIP和CPR等多种图像重建技术进行后处理，之后将每组原始图像中的平均加权混合能量数据导入Dual-Energy软件，通过Lung-PBV软件得到肺组织彩色编码灌注图像。分别测量肺动脉主干、左右肺动脉、叶动脉、段动脉、上腔静脉、左房、右房、右室的CT值，感兴趣区（ROI）的测量在原始薄层轴位图像上，选择无充盈缺损的肺动脉作为靶血管，ROI的面积为1cm2或以上，同一层面测量3次取平均值。2名医师分析双能量CTA和肺灌注像质量并评分（4分），评价结果一致性进行kappa检验。 结果： 肺动脉干至段肺动脉各级分支的CT值A组高于B组，肺动脉干、左右肺动脉及肺叶动脉的CT值，两者差异有统计学意义(P＜0.05)。肺段动脉两组的CT值差异无统计学意义（t=1.037，P＞0.05）。上腔静脉CT值A组低于B组，两组的CT值差异无统计学意义（t=5.620，P＞0.05）。左房、右房、右室的CT值差异两组无统计学意义（t值分别为0.154、1.129、1.482，P＞0.05）。2名医师分析图像质量的一致性好(Kappa值=0.769，P＜0.05)。 结论： 40ml对比剂用量下，人工智能监测肺动脉主干达100HU延迟4s触发，获得的双能量CTA和肺灌注图像，均能达到疾病诊断的要求，可应用于临床。

【关键词】：
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R563;R816.2
【目录】：

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