肺结节二维及三维体积测量方法在肺结节体积及体积变化百分比测量中观察者内的重复性比较研究

发布时间：2017-03-18 12:07

  本文关键词：肺结节二维及三维体积测量方法在肺结节体积及体积变化百分比测量中观察者内的重复性比较研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：背景与目的： 未定性肺结节的随访需要精确测量结节体积确定其生长特性。结节体积的三维(3D)测量可通过软件实现并已应用于临床,其在临床实践中的价值尚需进一步验证。本研究回顾性分析肺结节患者胸部CT平扫影像资料,比较三维与传统二维(2D)体积测量观察者内的重复性。在此基础上进一步比较3D与2D测量方法在随访肺结节体积变化百分率(PVC)的重复性及一致性大小,为临床未定性肺结节良恶性的诊断提供帮助。 材料和方法： 对2011年1月至2012年12月之间在天津医科大学总医院行未定性肺结节CT随访研究的79例患者共86个结节的CT影像资料进行分析。由一名放射科医师对肺结节间隔1周行重复2D及3D体积测量。2D测量结节轴位最大横截面上的最大径(X),相应垂直径(Y)及结节的头尾径(Z),分别根据球体及椭球体模型体积计算公式计算结节体积。3D测量通过肺结节半自动容积分割软件进行,对结节自动体积分割效果不佳者行人工调整。定义结节分割的区域刚好完整包绕肺结节时结果为分割满意,否则为分割不满意。应用Logistic回归分析评估结节的形态及位置对结节3D体积分割结果的影响。对三维分割结果满意的71个结节行一段时间体积变化的比较,PVC定义为随访体积(V2)与首次发现时体积(V1)的差值再除以最初发现时体积(V1)。应用方差分析、相关分析评估三种体积测量方法的差异、Bland-Altman法评估三种方法两次重复测量的可重复性。应用25%作为结节生长的PVC标准,确定每一结节应用不同方法测量时结果是否为阳性,继而利用Kappa检验比较3D测量方法与两种2D方法间判断结节生长的一致性。 结果： 1.86例结节两次3D软件体积测量中,软件分割效果满意结节占81.4%。Logistic回归分析示边缘不规则结节及与血管相连结节软件分割不满意的比率显著增高,似然比(OR)分别为4.0、4.5。 2.方差分析示2D与3D体积测量方法所得体积间具有显著差异(F=6.5,P=0.012),同一方法两次重复测量所得结节体积间无显著差异(F=1.813,P=0.182)。 3.3D方法与2D椭球体模型方法的相关性较球体模型高(相关系数分别为0.974,0.882)。 4.3D测量方法的重复性最佳,RD95%一致性区间为-14%～11.6%,其次为2D椭球体模型体积(-37.7%～39.9%),最后为2D球体模型(-44.63%～46.4%)。 5.对3D方法分割结果为满意的71个结节的方差分析发现,3D方法测量结节PVC的二次重复测量的相关性最高(相关系数为0.948,P0.001)。利用2D球体模型、椭球体模型体积测量方法及三维体积测量方法所得结节PVC间无显著差异(F=0.647,P=0.527),同一体积测量方法两次重复测量内部所得结节PVC值亦无显著差异(F=0.687,P=0.410)。 6.通过观察Bland-Altman散点图及三种体积估算方法评估结节PVC的二次测量AD的95%一致性区间发现,3D测量法的可重复性最好(95%一致性区间为-15.98%～13.30%)。其次为2D椭球体模型体积(-40.6%～34.48%),最后为2D球体模型(-55.97%-56.35%)。 7.对结节PVC是否超过25%基线的划分上,3D体积测量方法与2D模型的判断结果一致的比率较好(78%～84%)。3D与两种2D模型测量方法间一致性并未达到极高的标准,与2D球体模型的Kappa值分别为0.354(P0.001),与2D椭球体模型的Kappa值分别为0.541(P0.001)。 结论： 1.3D体积测量方法在肺结节体积的测量中具有较高的可重复性,但受结节位置、形态的影响,当3D体积分割无法得到满意的结果时可以通过测量结节三条径线,然后通过评估结节的形状(近似球体或椭球体),选择最接近真实形状的体积模型代替。 2.对随访肺结节患者PVC的检测中重复性最好的是3D体积测量方法。由于结节体积分割受结节位置及形态的影响,尤其是结节与胸膜及血管相连时,即使是重复性最好的3D方法,结节PVC仍有一定的变异,需要仔细观察结节的分割情况,对结节的体积变化比进行仔细的检查及验证。
【关键词】：肺结节 计算机断层扫描 体积测量 体积变化百分率 一致性 重复性
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R734.2;R730.44
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 缩略语/符号说明11-12
• 前言12-16
• 研允现状、结果12-14
• 研究目的14-16
• 第一部分 肺结节二维与三维体积测量的观察者内重复性比较16-26
• 1.1 对象和方法16-17
• 1.1.1 材料和方法16
• 1.1.2 CT图像采集16
• 1.1.3 结节体积定量16-17
• 1.1.4 统计分析17
• 1.2 结果17-22
• 1.2.1 三维体积分割软件结节分割效果及与结节位置形态的关系17-20
• 1.2.2 三维及二维体积测量方法在结节体积测量间的差异及相关性20-21
• 1.2.3 三维及二维体积测量的可重复性21-22
• 1.3 讨论22-25
• 1.3.1 同一观察者三种体积测量方法可重复性比较23
• 1.3.2 三种体积测量方法缺陷探究23-24
• 1.3.3 结节位置、形态因素对肺结节三维容积分割软件效果的影响分析24-25
• 1.4 结论25-26
• 第二部分 二维及三维体积测量对随访患者肺结节体积变化百分率监测价值的比较研究26-34
• 2.1 对象和方法26-28
• 2.1.1 研究对象及分组26
• 2.1.2 CT图像采集26
• 2.1.3 结节体积定量26-27
• 2.1.4 统计分析27-28
• 2.2 结果28-31
• 2.2.1 三维及二维体积测量方法在结节体积变化百分率测量间的相关性及差异28-29
• 2.2.2 三维及二维体积测量在评估结节PVC的可重复性29-30
• 2.2.3 Kappa检验分析三种体积测量方法对随访肺结节PVC测量的一致性30-31
• 2.3 讨论31-33
• 2.3.1 三维体积分割软件在随访结节体积变化检测中的优势31-32
• 2.3.2 不同体积测量方法对结节PVC二次测量的影响32-33
• 2.4 结论33-34
• 参考文献34-38
• 发表论文和参加科研情况说明38-39
• 综述 肺小结节的处理方法及生长性的研究进展39-62
• 综述参考文献54-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 邢宁;蔡祖龙;赵绍宏;聂永康;;孤立性肺结节的灌注曲线分析[J];中国医学影像学杂志;2009年02期

  本文关键词：肺结节二维及三维体积测量方法在肺结节体积及体积变化百分比测量中观察者内的重复性比较研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：254416