肝短静脉256层螺旋CT血管成像方案优化及数字化模型构建
本文关键词:肝短静脉256层螺旋CT血管成像方案优化及数字化模型构建,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:第一部分正常人肝短静脉256层螺旋CT最佳血管成像时间优化、CT影像解剖学特点及其数字化模型构建 研究目的 应用256层螺旋CT血管成像技术对正常人的肝短静脉(short hepatic veins, SHVs)成像,优化SHVs的CT血管成像扫描方案,以期获得高质量的SHVs影像。对正常人SHVs的CT影像解剖学特点进行探讨及量化比较分析,验证SHVs CT血管成像效果,并构建SHVs数字化模型。 材料与方法 1、研究对象 75例行上腹CTA被检查者,纳入范围包括正常肝脏、少许肝脏小囊肿或小钙化、单个小血管瘤(≤3cm)以及对肝血流无影响的远处病变病例。排除范围包括肝内较大囊肿或血管瘤(3cm)、肝脓肿、肝硬化、肝癌、有肝切除手术史及心功能不全病例。男40例,女35例,年龄18-88岁,中位年龄50.0岁。针对肝静脉期(SHVs)扫描延迟时间,将75例被检查者随机分成A-E5组,即延迟35s(A组)、40s(B组)、45s(C组)、50s(D组)、55s(E组),每组15例。本研究经本院伦理委员会许可,被检查者均已签署知情同意书。 2、设备及对比剂 使用飞利浦Brilliance iCT256层螺旋CT扫描仪;Philips工作站;Medrad Stellant双筒高压注射器;碘普罗胺注射液(370mg I/ml,德国拜尔先灵药业)。 3、扫描方案 被检查者禁食禁水4h以上,检查前20-30min口服清水500~1000ml,以充盈胃肠道,并训练患者呼吸。扫描条件120KV、300mAs,扫描层厚0.625mm,球管旋转时间0.27s,矩阵512×512,螺距0.915。将膈顶水平腹主动脉作为兴趣区(region of interest, ROI),5mm2ROI面积10mm2,全视野轴位扫描,将触发阈值设定为200HU,单期注射方式,对比剂流速4.5ml/s,对比剂剂量1.5ml/kg体重。所有被检者均使用团注示踪技术完成全肝扫描,注射对比剂后启动同层动态扫描监测触发点CT值变化,达到预设触发扫描CT阈值后,便启动肝动脉期扫描,门静脉期扫描时间设定为达到预设触发扫描CT阈值后延迟21s,肝静脉期扫描时间按A-E5组分别设定为达到预设触发扫描CT阈值后延迟35s(A组)、40s(B组)、45s(C组)、50s(D组)、55s(E组),平衡期扫描延迟时间为90-120s。 4、图像质量评价各组肝静脉期SHVs三维重建(MIP)完成后由一名熟悉腹部影像诊断的放射科医生(观察者1)及一名肝胆外科医生(观察者2)对图像中最粗大的一支SHV进行独立评价,间隔2月后,放射科医生(观察者1)需独立完成第二次评价。评分标准如下:SHVs未见显示记为0分;管壁模糊、清楚、锐利分别记为1分、2分和3分;管腔密度稍高、高、明显高分别记为1分、2分和3分。优良:5~6分;一般:3~4分;差:0分或2分。 5、SHVs的测量为了便于观察SHVs的位置,以CT轴位图像中下腔静脉中心作为坐标轴的原点,按顺时针方向划分12个区。并于SHVs汇入下腔静脉肝后段处测量其管径。粗大的SHV,其管径D≥3mm。 6、SHVs数字化模型的构建 将256层螺旋CT血管成像技术采集的高质量SHVs数据,采用方驰华等团队自主研发的腹部医学图像三维可视化系统MI-3DVS进行三维重建,构建SHVs数字化模型。 7、统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件,首先对同一观察者前后两次评价及两位观察者间的评价一致性程度进行Kappa分析(Kappa≥0.75两者一致性较好;0.75Kappa≥0.4两者一致性一般;Kappa0.4两者一致性较差)。然后,取三次评分结果的中位数作为A-E5组SHVs最终评分结果进行统计学分析,多组均数差异的比较采用单向方差分析(One-Way ANOVA),均数间多重比较用LSD法。若P≤0.05,即差异具有统计学意义。计数资料用率表示,多个样本率的比较用卡方检验,如果总的差异具有统计学意义,进一步各组间样本率的比较用卡方检验,P值小于等于校正后的检验水准则认为差异具有统计学意义。 结果 1、SHVs图像质量评价 观察者1前后两次评价及两名观察者之间的评价一致性均较好,Kappa值分别为0.88、0.86。 2、SHVs最佳成像时间 A-E五组SHVs得分分别为(4.00±1.46)分、(5.20±1.08)分、(3.73±1.58)分、(3.80±1.42)分、(3.53±1.96)分,B组与A、C、D、E组的差异具有统计学意义(P值分别为0.03,0.01,0.01以及P0.001)。 3、SHVs的分布及管径 3-6clock未见SHVs出现,12-2o'clock,6-9o'clock,2-3o'clock,9-12o'clock SHVs出现率分别为0.48,0.37,0.08及0.07。12-2o'clock与2-3o'clock,9-12o'clockSHVs出现率差异具有统计学意义(P=0.001,P0.001)o6-9o'clock与2-3o'clock,9-12o'clock SHVs出现率差异具有统计学意义(P0.001, P0.001).12-3o'clock,6-9o'clock及9-12o'clock粗大的SHVs (D≥3mm)构成比分别为73%,84%,33%。12-3o'clock,6-9o'clock与9-12o'clock差异具有统计学意义(P=0.006,P0.001). 4、SHVs数字化模型的构建 在高质量CT图像的基础上,可以利用MI-3DVS获得正常人SHVs的3D模型,进而观察其解剖学分布特点。 结论 1、SHVs的256层螺旋CT最佳血管成像时间为达到预设触发扫描CT阈值后延迟40s。 2、3-6o'clock无SHVs出现。12-2o'clock、6-9o'clock区域的SHVs出现率高。粗大的SHVs (D≥3mm)则主要位于12-3o'clock、6-9o'clock区域。 3、在高质量CT图像的基础上,可以利用MI-3DVS获得正常人SHVs的3D模型,进而观察其解剖学分布特点。 第二部分肝硬化患者肝短静脉256层螺旋CT最佳血管成像时间优化、CT影像解剖学特点及其数字化模型构建 研究目的 应用256层螺旋CT血管成像技术对肝硬化患者肝短静脉(short hepatic veins, SHVs)成像,优化SHVs的CT血管成像扫描方案,以期获得高质量的SHVs影像。对肝硬化患者SHVs的CT影像解剖学特点进行探讨及量化比较分析,验证SHVs的CT血管成像效果,并构建SHVs数字化模型。 材料与方法 1、研究对象 75例行上腹CTA被检查者,纳入范围包括肝硬化病例,肝硬化的CT诊断标准为:(1)肝脏缘的轮廓呈结节状凹凸不平;肝脏缩小,肝叶比例失调,通常为肝右叶萎缩,左叶和尾状叶增生肥大;肝门和肝裂增宽;(2)脾脏增大,超过5个肋单元;(3)门静脉高压并侧枝循环形成;(4)可伴有不同程度脂肪变性或腹水。排除标准包括肝肿瘤或肝脏术后患者。针对肝静脉期(SHVs)扫描延迟时间,将75例被检查者随机分成A-E5组,即延迟35s(A组)、40s(B组)、45s(C组)、50s(D组)、55s(E组),每组15例。其中22例不符合纳入标准,故而被排除,实际纳入研究的例数为53例。男46例,女7例,年龄32-68岁,中位年龄50.0岁。本研究经本院伦理委员会许可,被检查者均已签署知情同意书。 2、设备及对比剂 使用飞利浦Brilliance iCT256层螺旋CT扫描仪;Philips工作站;Medrad Stellant双筒高压注射器;碘普罗胺注射液(370mg I/ml,德国拜尔先灵药业)。 3、扫描方案 被检查者禁食禁水4h以上,检查前20-30min口服清水500-1000ml,以充盈胃肠道,并训练患者呼吸。扫描条件120KV、300mAs,扫描层厚0.625mm,球管旋转时间0.27s,矩阵512×512,螺距0.915。将膈顶水平腹主动脉作为兴趣区(region of interest, ROI),5mm2ROI面积10mm2,全视野轴位扫描,将触发阈值设定为200HU,单期注射方式,对比剂流速4.5ml/s,对比剂剂量1.5ml/kg。所有被检者均使用团注示踪技术完成全肝扫描,注射对比剂后启动同层动态扫描监测触发点CT值变化,达到预设触发扫描CT阈值后,便启动肝动脉期扫描,门静脉期扫描时间设定为达到预设触发扫描CT阈值后延迟21s,肝静脉期扫描时间按A-E5组分别设定为达到预设触发扫描CT阈值后延迟35s(A组)、40s(B组)、45s(C组)、50s(D组)、55s(E组),平衡期扫描延迟时间为90-120s。 4、图像质量评价 各组肝静脉期SHVs三维重建(MIP)完成后由一名熟悉腹部影像诊断的放射科医生(观察者1)及一名肝胆外科医生(观察者2)对图像中最粗大的一支SHV进行独立评价,间隔2月后,放射科医生(观察者1)需独立完成第二次评价。评分标准如下:SHVs未见显示记为0分;管壁模糊、清楚、锐利分别记为1分、2分和3分;管腔密度稍高、高、明显高分别记为1分、2分和3分。优良:5-6分;一般:3~4分;差:0分或2分。 5、SHVs的测量 为了便于观察SHVs的位置,以CT轴位图像中下腔静脉中心作为坐标轴的原点,按顺时针方向划分12个区。并于SHVs汇入下腔静脉肝后段处测量其管径。粗大的SHV,其管径D≥3mm。 6、SHVs数字化模型的构建 将256层螺旋CT血管成像技术采集的高质量SHVs数据,采用方驰华等团队自主研发的腹部医学图像三维可视化系统MI-3DVS进行三维重建,构建SHVs数字化模型。 7、统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件,首先对同一观察者前后两次评价及两位观察者间的评价一致性程度进行Kappa分析(Kappa≥0.75两者一致性较好;0.75Kappa≥0.4两者一致性一般;Kappa0.4两者一致性较差)。然后,取三次评分结果的中位数作为A-E5组SHVs最终评分结果进行统计学分析,多组均数差异的比较采用单向方差分析(One-Way ANOVA),均数间多重比较用LSD法。若P≤0.05,即差异具有统计学意义。计数资料用率表示,多个样本率的比较用卡方检验,如果总的差异具有统计学意义,进一步各组间样本率的比较用卡方检验,P值小于等于校正后的检验水准则认为差异具有统计学意义。 结果 1、SHVs图像质量评价 观察者1前后两次评价及两名观察者之间的评价一致性均较好,Kappa值分别为0.83、0.87。 2、SHVs最佳成像时间 A-E五组SHVs得分分别为(1.82±2.09)分、(1.33±2.65)分、(2.64±2.31)分、(2.66±2.45)分、(2.40±2.01)分,五组肝静脉期SHVs图像质量均不理想,C、D组肝静脉期SHVs图像质量评分较高,但五组之间差异无统计学意义。 3、SHVs的分布及管径 3-6o'clock、10-11o'clock未见SHVs出现,1-3o'clock,6-10o'clock,11-1o'clock SHVs出现率分别为0.17,0.38,0.1。6-10o'clock与1-3o'clock,11-1o'clock SHVs出现率差异具有统计学意义(P=0.004,P0.001)。1-3o'clock与11-1o'clock SHVs出现率差异无统计学意义(P=0.283)。11-3o'clock,6-10o'clock粗大的SHVs (D≥3mm)构成比分别为72%,84%,差异不具有统计学意义(P=0.23)。 4、SHVs数字化模型的构建 对所获取的肝静脉期CT图像,利用MI-3DVS获得肝硬化患者的SHVs的3D模型,进而观察其解剖学分布特点。 结论 1、肝硬化患者SHVs最佳成像质量欠佳,正常组SHVs图像最佳成像时间为达到预设触发扫描CT阈值后延迟40s,该最佳成像时间不适用于肝硬化患者,而应在此基础上加以延迟,有待进一步增加样本量加以验证。 2、3-6o'clock、10-11o'clock区域未出现SHVs,6-10o'clock区域的SHVs出现率为38%,高于1-3o'clock及11-1o'clock区域,1-3o'clock及11-1o'clock区域SHVs出现率低下,分别为17%、10%。11-3o'clock、6-10o'clock区域SHVs均较粗大(D≥3mm)。 3、3例肝硬化病例,显示粗大的SHVs与门静脉右支形成交通支,肝内交通支血管的形成则反映了肝脏血液回流受阻,CTA检查能够很好地进行显示。 4、对所获取的肝静脉期CT图像,利用MI-3DVS获得肝硬化患者的SHVs的3D模型,进而观察其解剖学分布特点。 第三部分巨块型肝癌患者肝短静脉256层螺旋CT最佳血管成像时间优化、CT影像解剖学特点及其数字化模型构建 研究目的 应用256层螺旋CT血管成像技术对巨块型肝癌患者肝短静脉(short hepatic veins, SHVs)成像,优化SHVs的CT血管成像扫描方案,以期获得高质量的SHVs影像。对巨块型肝癌患者SHVs的CT影像解剖学特点进行探讨及量化比较分析,验证SHVs的CT血管成像效果,并构建数字化模型。 材料与方法 1、研究对象 75例行上腹CTA被检查者,纳入范围包括巨块型肝癌病例,肿块直径≥5cm。所有研究对象均经临床确诊或病理证实。排除范围包括肝肿瘤手术切除或者化疗栓塞术后病理;结节型肝癌或弥漫型肝癌病例。针对肝静脉期(SHVs)扫描延迟时间,将75例被检查者随机分成A-E5组,即延迟35s(A组)、40s(B组)、45s(C组)、50s(D组)、55s(E组),每组15例。其中28例不符合纳入标准,故而被排除,实际纳入研究的例数为47例。男44例,女3例,年龄28-79岁,中位年龄53.0岁。本研究经本院伦理委员会许可,被检查者均已签署知情同意书。 2、设备及对比剂 使用飞利浦Brilliance iCT256层螺旋CT扫描仪;Philips工作站;Medrad Stellant双筒高压注射器;碘普罗胺注射液(370mg I/ml,德国拜尔先灵药业)。 3、扫描方案 被检查者禁食禁水4h以上,检查前20~30min口服清水500~1000ml,以充盈胃肠道,并训练患者呼吸。扫描条件120KV、300mAs,扫描层厚0.625mm,球管旋转时间0.27s,矩阵512×512,螺距0.915。将膈顶水平腹主动脉作为兴趣区(region of interest, ROI),5mm2ROI面积10mm2,全视野轴位扫描,将触发阈值设定为200HU,单期注射方式,对比剂流速4.5ml/s,对比剂剂量1.5ml/kg。所有被检者均使用团注示踪技术完成全肝扫描,注射对比剂后启动同层动态扫描监测触发点CT值变化,达到预设触发扫描CT阈值后,便启动肝动脉期扫描,门静脉期扫描时间设定为达到预设触发扫描CT阈值后延迟21s,肝静脉期扫描时间按A-E5组分别设定为达到预设触发扫描CT阈值后延迟35s(A组)、40s(B组)、45s(C组)、50s(D组)、55s(E组),平衡期扫描延迟时间为90-120s。 4、图像质量评价 各组肝静脉期SHVs三维重建(MIP)完成后由一名熟悉腹部影像诊断的放射科医生(观察者1)及一名肝胆外科医生(观察者2)对图像中最粗大的一支SHV进行独立评价,间隔2月后,放射科医生(观察者1)需独立完成第二次评价。评分标准如下:SHVs未见显示记为0分;管壁模糊、清楚、锐利分别记为1分、2分和3分;管腔密度稍高、高、明显高分别记为1分、2分和3分。优良:5-6分;一般:3~4分;差:0分或2分。 5、SHVs的测量 为了便于观察SHVs的位置,以CT轴位图像中下腔静脉中心作为坐标轴的原点,按顺时针方向划分12个区。并于SHVs汇入下腔静脉肝后段处测量其管径。粗大的SHV,其管径D≥3mm。 6、SHVs数字化模型的构建 将256层螺旋CT血管成像技术采集的高质量SHVs数据,采用方驰华等团队自主研发的腹部医学图像三维可视化系统MI-3DVS进行三维重建,构建SHVs数字化模型。 7、统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件,首先对同一观察者前后两次评价及两位观察者间的评价一致性程度进行Kappa分析(Kappa≥0.75两者一致性较好;0.75Kappa≥0.4两者一致性一般;Kappa0.4两者一致性较差)。然后,取三次评分结果的中位数作为A-E5组SHVs最终评分结果进行统计学分析,多组均数差异的比较采用单向方差分析(One-Way ANOVA),均数间多重比较用LSD法。若P≤0.05,即差异具有统计学意义。计数资料用率表示,多个样本率的比较用卡方检验,如果总的差异具有统计学意义,进一步各组间样本率的比较用卡方检验,P值小于等于校正后的检验水准则认为差异具有统计学意义。 结果 1、SHVs图像质量评价 观察者1前后两次评价及两名观察者之间的评价一致性均较好,Kappa值分别为0.78、0.79。 2、SHVs最佳成像时间 A-E五组SHVs得分分别为(4.39±1.58)分、(4.84±1.46)分、(2.80±1.03)分、(2.43±0.53)分、(2.73±0.88)分,A组与C组评分差异具有统计学意义(P=0.001),A组与D组评分差异具有统计学意(P0.001),A组与E组评分差异具有统计学意义(P0.001),B组与C组评分差异具有统计学意义(P=0.001), B组与D组评分差异具有统计学意义(P0.001),B组与E组评分差异具有统计学意义(P≤0.001),A组与B组评分差异不具有统计学意义,C、D、E组间评分差异不具有统计学意义。 3、SHVs的分布及管径 3-6o'clock、11-12o'clock区域未出现SHVs,12-3o'clock,6-7o'clock,7-11o'clock区域SHVs出现率分别为0.13,0.36,0.12。6-7o'clock与12-3o'clock,7-11o'clock区域SHVs出现率差异具有统计学意义(P=0.008,P=0.002)。12-3o'clock与7-11o'clock区域SHVs出现率差异不具有统计学意义(P=0.75).12-3o'clock及6-11o'clock区域粗大的SHVs (D≥3mm)构成比分别为64%,77%,差异不具有统计学意义(P=-O.3). 4, SHVs数字化模型的构建 对所获取的肝静脉期CT图像,利用MI-3DVS获得巨块型肝癌患者的SHVs的3D模型,观察其解剖学分布特点。 结论 1、巨块型肝癌患者SHVs的256层螺旋CT最佳血管成像时间为达到预设触发扫描CT阈值后延迟35-40s。 2、3-6o'clock、11-12o'clock区域未出现SHVs,6-7o'clock区域的SHVs出现率为36%,高于12-3、o'clock、7-11o'clock区域SHVs出现率;12-3o'clock、7-11o'clock区域SHVs出现率较低,分别为13%、12%。12-3o'clock及6-11o'clock区域粗大的SHVs(D≥3mm)构成比分别为64%,77%,差异不具有统计学意义(P=0.3)。 3、对所获取的肝静脉期CT图像,利用MI-3DVS获得巨块型肝癌患者的SHVs的3D模型,观察其解剖学分布特点。
【关键词】:肝短静脉 多层螺旋CT CT血管成像 断层摄影技术 X线计算机 肝短静脉 肝硬化 多层螺旋CT CT血管成像 断层摄影技术 X线计算机 肝短静脉 肝癌 多层螺旋CT CT血管成像 断层摄影技术 X线计算机
【学位授予单位】:南方医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:R816.5
【目录】:
- 摘要3-15
- ABSTRACT15-34
- 前言34-43
- 参考文献40-43
- 第一部分 正常人肝短静脉256层螺旋CT最佳血管成像时间优化、CT影像解剖学特点及数字化模型构建43-59
- 1、材料和方法43-47
- 1.1 研究对象43
- 1.2 设备及对比剂43
- 1.3 扫描方案43-44
- 1.4 图像质量评价44-45
- 1.5 SHVs的测量45-46
- 1.6 SHVs数字化模型构建46
- 1.7 统计学方法46-47
- 2. 结果47-53
- 2.1 SHVs图像质量评价47-48
- 2.2 SHVs最佳成像时间48-51
- 2.3 SHVs的分布及管径 75例被检者,仅3例肝静脉期SHVs未见显示(评分为0分),其余72例被检者SHVs分布及管径情况如表1-4及表1-5所示。3-6 o'clock区域未见SHVs出现51-53
- 2.4 SHVs数字化模型构建53
- 3. 讨论53-56
- 3.1 256层螺旋CT SHVs血管成像技术53-54
- 3.2 图像质量54
- 3.3 最佳成像时间54-55
- 3.4 SHVs的分布及管径55
- 3.5 SHVs数字化模型的构建55-56
- 4、结论56
- 参考文献56-59
- 第二部分 肝硬化患者肝短静脉256层螺旋CT最佳血管成像时间优化、CT影像解剖学特点及数字化模型构建59-73
- 1、材料和方法59-61
- 1.1 研究对象59
- 1.2 设备及对比剂59
- 1.3 扫描方案59-60
- 1.4 图像质量评价60
- 1.5 SHVs的测量60
- 1.6 SHVs数字化模型的构建60
- 1.7 统计学方法60-61
- 2. 结果61-68
- 2.1 SHVs图像质量评价61-62
- 2.2 SHVs最佳成像时间62-65
- 2.3 SHVs的分布及管径65-66
- 2.4 SHVs数字化模型构建66-68
- 3. 讨论68-71
- 3.1 256层螺旋CT SHVs血管成像技术68
- 3.2 图像质量评价68
- 3.3 最佳成像时间68-69
- 3.4 SHVs的CT解剖学特点69-71
- 3.5 SHVs数字化模型的构建71
- 4、结论71
- 参考文献71-73
- 第三部分 巨块型肝癌患者肝短静脉256层螺旋CT最佳血管成像时间优化、CT影像解剖学特点及数字化模型构建73-86
- 1、材料和方法73-75
- 1.1 研究对象73
- 1.2 设备及对比剂73
- 1.3 扫描方案73-74
- 1.4 图像质量评价74
- 1.5 SHVs的测量74
- 1.6 SHVs数字化模型的构建74
- 1.7 统计学方法74-75
- 2. 结果75-81
- 2.1 SHVs图像质量评价75-76
- 2.2 SHVs最佳成像时间76-80
- 2.3 SHVs的分布及管径47例被检者,19例肝静脉期SHVs未见显示(评分为0分),其余28例被检者SHVs分布及管径情况如表3-4及表3-5所示.3-6 o'clock、11-12 o'clock区域未见SHVs出现80-81
- 2.4 SHVs数字化模型的构建81
- 3. 讨论81-83
- 3.1 256层螺旋CT SHVs血管成像技术81
- 3.2 图像质量评价81
- 3.3 最佳成像时间81-82
- 3.4 SHVs的分布及管径82-83
- 3.5 SHVs数字化模型的构建83
- 3.6 SHVs在肝脏外科中的临床意义83
- 4、结论83-84
- 参考文献84-86
- 中英文缩略词对照表86-87
- 攻读硕士学位期间成果87-88
- 致谢88-93
【参考文献】
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本文编号:377656
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