基于门控技术的肝脏DWI图像质量及ADC值可重复性研究

发布时间：2017-09-22 01:27

  本文关键词：基于门控技术的肝脏DWI图像质量及ADC值可重复性研究

  更多相关文章： 扩散加权成像 肝脏 呼吸触发 心电门控 表观扩散系数 信噪比

【摘要】：目的：评价呼吸触发(respiratory-triggered, RT)、自由呼吸(free-breath, FB)、屏气(breath-hold, BH)及不同延迟触发时间(Oms、200ms、400ms、600ms)的心电门控(electrocardiograph-triggered)技术对正常肝实质扩散加权成像(diffusion-weighted images, DWI)图像质量及信噪比、表面扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)测量值的大小及可重复性影响；探讨门控技术在临床肝脏DWI优化扫描方案。方法：实验一：收集2014年3月至2014年6月健康志愿者31人,每人行2次肝脏冠状位DWI重复检查,使用FB、BH、RT技术及不同延迟触发时间(0ms、200ms、400ms、 600ms)心电门控技术采集5层肝脏DWI图像并拟合平均ADC图(b=0,500s/mm2),在每个序列中间三层图像的肝左、右叶上、中、下三等份中各选取1个40mm2兴趣区(region of interset, ROI)获得ADC值。对每位志愿者不同采集技术获得肝左、右各9个ROI的ADC平均值进行统计分析。实验二：收集2015年10月至2015年11月健康志愿者10名,使用FB、BH、RT技术及不同延迟触发时间(0ms、200ms、400ms、600ms心电门控技术,选取横断位肝左、右叶实质显示范围最大的层面作为扫描平面,在此平面连续行30次同一方向DWI扫描。在肝左叶、右叶、腹壁外背景区域各选取3个l00mm2的兴趣区行图像分析。获得相应的正常肝左、右叶实质信号强度(signal intensity, SI)及背景信号噪声(standard deviation, SD),并计算信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)。对每位志愿者不同采集技术获得的30幅图像中SNR平均值、标准差进行统计分析。实验三：在实验二采集图像的同时,使用FB、RT及不同延迟触发时间(0ms、200ms、 400ms、600ms)心电门控技术在相同采集时间(3分钟)内行全肝2次DWI重复扫描,每种技术采用不同平均次数(average),拟合平均ADC图(b=50,500s/mm2)。选取三层肝脏图像,肝左、右叶各选取3个100mm2的兴趣区(ROI)获得ADC值。对不同采集技术获得肝左、右各9个ROI的ADC平均值进行统计分析。数据结果利用SPSS19.0统计软件MedCalc统计及绘图软件进行统计分析。使用方差分析比较不同门控技术正常肝实质ADC值、图像信噪比的大小；使用配对t检验比较肝左、右叶的ADC值、信噪比的差异。两次DWI扫描获得的ADC值重复性通过Bland-Altman方法评价。结果：实验一：(1)志愿者2次肝脏DWI检查前一般情况,包括心率、呼吸均没有统计学差异性(P0.05)。(2)不同呼吸补偿技术及不同延迟触发时间(Oms、200ms、400ms、600ms)心电门控技术所采集肝左叶ADC值高于肝右叶(P0.001)。(3)使用呼吸触发技术或心电门控技术,采集图像的ADC值会增大(P0.001),不同延迟触发时间的心电门控技术采集图像ADC值大小差异不大(左：P=0.819-1.000；右：P=I.000)。(4)冠状位肝脏DWI扫描中,BH的ADC值重复性最好[左叶：0.08(0.385)；右叶：0.02(0.210)]。实验二：(1)肝右叶信噪比较肝左叶高[BH(P=0.059)、心电门控延迟触发400ms (P=0.153)、 600ms (P=0.210)技术获得左、右叶信噪比差异没有统计学意义,FB、心电门控延迟触发0ms、200ms、RT获得左、右叶信噪比间的差异具有统计学意义(P0.001)]。(2)呼吸触发、心电门控技术均可以提高肝脏DWI图像信噪比(与BH与FB比较,P0.001)；心电门控技术较呼吸触发技术信噪比稳定,特别在肝左叶(P0.001)。(3)随着心电门控延迟触发时间延长,肝脏DWI图像信噪比增加,特别在肝左叶,延迟触发600ms图像信噪比最高。实验三：(1)志愿者2次肝脏DWI检查前一般情况,包括心率、呼吸均没有统计学差异性(P0.05)。(2)不同呼吸补偿技术及不同延迟触发时间(0ms、200ms、400ms、600ms)心电门控技术采集所获得肝左叶ADC值高于肝右叶(P0.001)。(3)相同延迟触发时间增加平均次数,一定程度上可以提高重复性[延迟触发600ms使,1NEX左叶：-0.02(0.490),右叶：0.01(0.355)；4NEX左叶0.02(0.265),右叶：0.02(0.090)]。(4)在相同采集时间内,FB序列增加平均次数(激励次数,NEX),能获得重复性最好的ADC值[左叶：-0.02(0.115)；右叶：0.01(0.085)]。结论：(1)在肝脏DWI扫描中,采用呼吸触发或心电门控技术能提高肝脏DWI图像信噪比,但心电门控图像质量稳定性较呼吸门控好。心电门控延迟触发600ms,肝脏图像信噪比高、图像质量好。(2)门控技术对ADC值大小及重复性有影响,但在较短采集时间内,FB能通过增加激励次数获得重复性良好的ADC值,更符合临床实际应用。
【关键词】：扩散加权成像 肝脏 呼吸触发 心电门控 表观扩散系数 信噪比
【学位授予单位】：广州中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445.2;R575
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 第一章 文献研究11-17
• 1.1 肝脏DWI成像原理及技术11
• 1.2 临床常用肝脏DWI图像质量评价方法及指标11-12
• 1.3 肝脏DWI的在临床应用上的重要价值12-13
• 1.3.1 肝脏DWI对小病灶检出意义12
• 1.3.2 DWI对肝脏良、恶性病变的诊断与鉴别诊断12-13
• 1.3.3 DWI与肝细胞恶性肿瘤分级的关系13
• 1.3.4 DWI对肝脏弥漫性病变分级的作用13
• 1.3.5 DWI对肝脏恶性肿瘤治疗效果及生存质量的评估13
• 1.4 肝脏DWI目前局限性与不足13-14
• 1.5 呼吸、心脏运动对肝脏DWI的影响及相关门控技术研究进展14-17
• 1.5.1 呼吸运动对肝脏DWI影响的相关研究14-15
• 1.5.2 心脏运动对肝脏DWI影响的相关研究15-16
• 1.5.3 联合呼吸及心电门控技术对肝脏DWI影响的相关研究16-17
• 第二章 临床研究17-28
• 2.1 实验一：呼吸补偿与心电门控技术对肝脏冠状位DWI图像ADC值大小及重复性研究17-18
• 2.1.1 研究对象17
• 2.1.2 纳入标准17
• 2.1.3 排除标准17
• 2.1.4 研究方法17-18
• 2.2 实验二：呼吸补偿与心电门控技术对图像信噪比的影响18-19
• 2.2.1 研究对象、纳入标准与排除标准18
• 2.2.2 研究仪器18
• 2.2.3 研究方法18-19
• 2.3 实验三：相同采集时间内呼吸补偿与心电门控技术全肝DWI扫描ADC值大小及可重复性19
• 2.4 ADC值测量及图像质量分析19-20
• 2.4.1 实验一：冠状位ADC值测量方法19-20
• 2.4.2 实验二：图像质量评价20
• 2.4.3 实验三：全肝相同采集时间横断位ADC值测量方法20
• 2.5 统计学分析20-21
• 2.6 研究结果21-28
• 2.6.1 实验一：呼吸补偿与心电门控技术对肝脏冠状位DWI图像ADC值大小及可重复性研究21-22
• 2.6.2 实验二：呼吸补偿与心电门控技术对DWI图像信噪比的影响22-25
• 2.6.3 实验三：相同采集时间内呼吸补偿与心电门控技术全肝DWI扫描的ADC值大小及可重复性研究25-28
• 第三章 讨论28-33
• 3.1 呼吸补偿技术与心电门控技术对肝脏DWI图像信噪比的影响28-30
• 3.1.1 呼吸补偿技术对肝脏DWI图像信噪比的影响28-29
• 3.1.2 心电门控技术对肝脏DWI图像信噪比的影响29
• 3.1.3 解剖位置对肝脏DWI图像信噪比的影响29-30
• 3.2 呼吸补偿技术及心电门控技术对肝脏ADC值大小及重复性的影响30-32
• 3.2.1 呼吸补偿技术对肝脏ADC值大小及重复性的影响30
• 3.2.2 心电门控技术对肝脏ADC值大小及重复性的影响30-31
• 3.2.3 肝脏解剖位置对ADC值大小及可重复性的影响31-32
• 3.2.4 平均次数(激励次数NEX)对肝脏ADC值大小及重复性影响32
• 3.3 研究不足之处32-33
• 结语33-34
• 参考文献34-39
• 附录39-44
• 在校期间发表论文情况44-45
• 致谢45-46
• 统计学审核证明46

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本文编号：898017