双能量CT新技术在胃癌术前分期中的应用研究

发布时间：2020-11-13 21:30

　　 第一部分双源双能CT个性化扫描在胃癌术前分期中的研究初探目的:探讨test bolus扫描技术在胃癌患者术前分期、血管强化和动脉显示方面的价值。方法:分析120例经胃镜病理证实为胃癌的患者数据信息,所有患者均于术前两周内行上腹部双期增强扫描。常规组54例患者分别于注射造影剂后40s及70s行动脉期及门脉期扫。TB组56例患者首先使用test bolus测试方法获得腹主动脉达峰强化时间,随后动脉期扫描时间为腹主动脉达峰时间,门脉期扫描时间为动脉期扫描后延迟20s。由两名放射科医生评估两组术前TNM分期并与术后病理对照、测量并记录病灶CNR及动脉显示评分。采用卡方检验分别对两组TNM分期进行比较;采用独立样本t检验比较两组病灶CNR的差异;采用非参数秩和检验比较两组动脉显示评分。结果:常规组与TB组间的T、N、M分期均无统计学差异(P分别=0.41、0.99、=0.34)。对于浆膜阴性患者(T1、T2、T3),TB组的分期准确率明显高于常规组(P=0.04)。TB组胃周血管强化明显高于常规组(胃左动脉:P0.001;胃网膜右动脉:P0.001;脾动脉:P=0.001)。TB组门脉期病灶CNR明显高于常规组动脉期或门脉期病灶CNR(P分别=0.004和0.001)。TB组动脉显示评分也明显高于常规组(P0.001)。结论:双源CT结合test bolus技术可提高胃癌患者病灶CNR及浆膜阴性肿瘤的分期准确率,同时能强化胃周动脉血管的显示,从而有助诊断。第二部分双源双能CT新虚拟单能量图像在早期胃癌中的初步应用研究目的:评估双源双能量CT新虚拟单能量图像(advanced monoenergetic images,AMEIs)在早期胃癌(early gastric cancer,EGC)中的应用价值。方法回顾性分析31例(男19例、女12例;平均年龄57.2岁)经胃镜病理证实为胃癌的患者资料,所有患者均于术前两周内行双源双能CT上腹部双期增强扫描。扫描后得到常规120k V图像(polyenergetic images,PEIs)、经100k V和Sn140k V重建得到的40-90 ke V单能量图像(monoenergetic images,MEIs)和AMEIs。采用配对卡方检验比较PEIs、AMEIs和MEIs各组图像病灶显示率及分期偏倚率。同时比较各组病灶CNR。病灶CNR的比较采用配对t检验。结果:AMEIs 40ke V组图像对EGC的显示率最高(80.7%)且分期偏倚率最低(35.5%)。仅有AMEIs 40ke V组图像的分期偏倚率明显低于PEIs(P=0.026)。AMEIs 40ke V组动脉期及门脉期病灶CNR均明显高于其他AMEIs、MEIs和PEIs(P均0.05)。结论:40ke V 2D新虚拟单能量图可显著提高EGC的病灶CNR,从而提高EGC的显示率,降低其分期偏倚率。第三部分能谱CT成像结合计算机辅助算法在判定胃癌浆膜浸润中的应用价值目的:探讨能谱CT特征值及支持向量机回归特征消除方法(Support Vector Machine Recursive Feature Elimination,SVM-RFE)和“零范数”支持向量机方法(“zero-norm”minimization Support Vector Machine,l0-SVM)在判定胃癌浆膜浸润中的应用价值。方法:18例胃癌(5例p T2;4例p T3;9例p T4)患者行动脉期(arterial phase,AP)、门脉期(portal venous phase,PP)双期增强扫描,增强扫描采用双能量CT能谱成像模式,经后处理得到常规混合能量图像。将所有患者分为两组,其中9例(p T2和p T3)为浆膜浸润阴性组,另9例(p T4)为浆膜浸润阳性组。由1名知道患者病理信息的放射科医生在常规混合能量图像上划取病灶ROI,并导出病灶的ROI能谱特征值,包括40 ke V到140 ke V的一系列单能量CT值及多种物质对信息(如钙-碘、碘-水等)。使用SVM-RFE和l0-SVM模型将上述能谱特征值作为输入指标,输出交叉结果为可用于鉴别两组的特征值。此外,我们采用独立样本t检验或卡方检验比较两组患者的临床信息(如性别、年龄、肿瘤大小等)。采用ROC曲线下面积(area under the ROC curve,AUC)评估所有特征值的诊断效能。结果:两组患者的临床信息中,只有肿瘤长径和短径在两组间有统计学差异(P均0.05)。SVM-RFE模型的分类预测准率为88.9%,敏感度及特异度分别为88.9%和88.9%。l0-SVM模型的分类预测准确率为83.3%,敏感度及特异度分别为87.5%和80.0%。SVM-RFE和l0-SVM模型的输出交叉结果为门脉期脂肪(钙)、门脉期尿酸(钙)、门脉期水(钙)、动脉期钙(碘)、动脉期脂肪(碘)、动脉期水(碘)和门脉期碘(水)值。以AUC值为评估标准,肿瘤长径AUC值为0.857,肿瘤短径的AUC值为0.781,脂肪(钙)(PP)的AUC值为0.848,尿酸(钙)(PP)值为0.871,水(钙)(PP)的AUC值为0.839,钙(碘)(AP)的AUC值为0.835,水(碘)(AP)的AUC值为0.790,脂肪(碘)(AP)的AUC值为0.830,碘(水)(PP)的AUC值为0.750。结论:肿瘤长径、短径和能谱CT门脉期脂肪(钙)、门脉期尿酸(钙)、门脉期水(钙)、动脉期钙(碘)、动脉期脂肪(碘)、动脉期水(碘)、门脉期碘(水)可用于判定胃癌是否浸润浆膜层。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：R735.2;R730.44
【部分图文】：

图 1 常规组胃癌患者，女，65 岁。动脉期（A）、门脉期（B）显示癌肿浸润肝胃间隙（箭头）提示肿瘤分期 T4b。动脉期矢状位 MIP 图像（C）难以清楚显示胃左动脉，无法诊断癌肿是侵犯胃左动脉。动脉期冠状位 MIP 图像（D）显示胃网膜右动脉与胃网膜右静脉同等程度强化动脉期 CTA 图像质量评分为 2 分。手术及病理结果证实为 T4b 期肿瘤侵犯胃左动脉。Fig 1: Gastric cancer in 65-year–old woman of group 1.

图 2 TB 组胃癌患者，男，65 岁。动脉期（A）、门脉期（B）显示胃壁不规则增厚伴第 3组淋巴结明显肿大（箭头）。肝胃脂肪间隙消失提示术前分期为 T4b。动脉期矢状位 MIP（C）显示胃左动脉管径粗细不均，提示胃左动脉受侵。动脉期冠状位 MIP 图像（D）显动脉起始段骤然狭窄，提示受侵犯。胃动脉期 CTA 图像质量评分为 4 分。手术及病理结实为 T4b 期肿瘤侵犯胃左动脉和脾动脉。Fig 2: Gastric cancer in 65-year–old man of group 2.

27图 2 图 1 中同一患者门脉期同一层面 M40、70、90 keV 和 PEIs 图像。M40keV 图像由于噪声过大而影响诊断，无法显示胃角病灶。病灶在 M70、M90 keV 和 PEIs 图像上均与周围正常胃壁呈等密度，难以显示。Figure 2: The same patient in Figure 1 in M40, 70, 90, and PEIs.
【参考文献】

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本文编号：2882674