低輻射劑量CT肺動(dòng)脈成像的臨床應(yīng)用研究.pdf

1、本文分為兩個(gè)部分進(jìn)行探討：
　　第一部分70 kVp管電壓、40 mL對(duì)比劑CT肺動(dòng)脈成像的可行性研究
　　目的:
　　以100 kVp管電壓、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比劑用量(60 mL)以及濾波反投影重建算法(FBP)CT肺動(dòng)脈成像(CTPA)作為對(duì)照組，通過(guò)評(píng)估圖像質(zhì)量、輻射劑量及診斷準(zhǔn)確性，探討70 kVp管電壓、40 mL對(duì)比劑聯(lián)合大螺距技術(shù)及迭代重建算法技術(shù)(SAFIRE) CTPA的可行性。
　　方法:
　　8

2、0例臨床檢驗(yàn)指標(biāo)D-二聚體數(shù)值增高或胸痛的疑似肺栓塞患者（男50例，女30例，年齡21～88歲，平均年齡57歲）行CTPA檢查，隨機(jī)將所有患者分為兩組，其中40例患者（男23例，女17例，年齡23～85歲，平均年齡58歲）進(jìn)行70 kVp CTPA檢查，另外40例患者（男27例，女13例，年齡21～88歲，平均年齡56歲）行100 kVp CTPA檢查。70 kVp CTPA組:管電壓為70 kVp，螺距為3.2;100 kVp CTP

3、A組:管電壓為100 kVp，螺距為1.2。其余掃描參數(shù)兩組均一致:準(zhǔn)直器為64×2×0.6mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.28 s，參考管電流為150 mAs。平掃及增強(qiáng)掃描均采用實(shí)時(shí)曝光劑量調(diào)節(jié)(Care Dose4D)。雙筒高壓注射器以4 mL/s的速率經(jīng)肘靜脈注射對(duì)比劑碘普羅胺(Iopromide，300 mgI/mL，Bayer Schering，Berlin，Germany)，70 kVp組的患者接受40 mL對(duì)比劑的注射，而100 k

4、Vp組的患者接受60 mL對(duì)比劑的注射，隨后以相同的速率注入40 mL生理鹽水。70 kVp組的數(shù)據(jù)采用基于原始數(shù)據(jù)域迭代重建算法(SAFIRE)進(jìn)行圖像重建;100 kVp組的數(shù)據(jù)采用濾波反投影重建算法(FBP)進(jìn)行圖像重建。測(cè)量每名患者肺動(dòng)脈主干(MPA)、右肺動(dòng)脈干(RPA)、左肺動(dòng)脈干(LPA)、任一支右上葉肺動(dòng)脈(RULA)、任一支右下葉肺動(dòng)脈(RILA)、任一支左上葉肺動(dòng)脈(LULA)、任一支左下葉肺動(dòng)脈(LILA)、肺動(dòng)脈

5、主干分叉平面患者體外空氣及背部脊柱旁肌肉的CT值和標(biāo)準(zhǔn)差(SD)。MPA的感興趣區(qū)(ROI)面積設(shè)為2 cm2，RPA和LPA的ROI面積設(shè)為0.5～0.8 cm2，葉肺動(dòng)脈的ROI面積則盡可能大地包括充滿對(duì)比劑的肺動(dòng)脈管腔。肺動(dòng)脈主干分叉平面背部脊柱旁肌肉的ROI面積設(shè)為1 cm2左右，而肺動(dòng)脈主干分叉平面體外空氣的ROI面積則設(shè)為2 cm2左右，將肺動(dòng)脈主干分叉平面體外空氣的標(biāo)準(zhǔn)差作為圖像噪聲。計(jì)算每支肺動(dòng)脈的信噪比(SNR)和對(duì)比

6、噪聲比(CNR)。測(cè)量每位患者肺動(dòng)脈主干平面的胸廓橫徑以及前后徑。由兩位有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師分別獨(dú)立對(duì)肺動(dòng)脈圖像質(zhì)量以5分法進(jìn)行主觀評(píng)分。
　　結(jié)果:
　　70 kVp組及100 kVp組患者年齡、性別及胸廓橫徑、前后徑均無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。70 kVp組MPA、RPA、LPA、葉肺動(dòng)脈、肺動(dòng)脈主干分叉平面患者背部脊柱旁肌肉的CT值及圖像噪聲均較100 kVp組高（P值均＜0.001）。70 kVp組相應(yīng)肺動(dòng)脈的SNR及CNR也

7、較100 kVp組高（P值均＜0.001）。70 kVp組與100 kVp組的圖像質(zhì)量主觀評(píng)分無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(1.03±0.16 vs.1.05±0.22，P=0.559)。70 kVp組兩觀察者的一致性好（kappa=0.655，P＜0.001)，100 kVp組兩觀察者的一致性亦為好（kappa=0.640，P＜0.001）。70 kVp組及100 kVp組的PE發(fā)病率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（7vs.7，P＞0.99）。80例患者，共720

8、段中心性肺動(dòng)脈及1600段外周性肺動(dòng)脈納入分析。兩組中心性栓子及外周性栓子的診斷準(zhǔn)確性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P＞0.05)。70 kVp組的患者所接受的輻射劑量較100 kVp組降低了80％，對(duì)比劑用量減少了1/3。
　　結(jié)論:
　　在疑似肺栓塞患者中，采用70 kVp管電壓聯(lián)合大螺距、迭代重建算法及40mL對(duì)比劑CT肺動(dòng)脈成像是可行的，在獲得滿足診斷圖像質(zhì)量的同時(shí)，不僅降低了80％的輻射劑量，還減少了1/3的對(duì)比劑用量。
　

9、　第二部分 基于雙源雙能量CTPA低輻射劑量掃描方案優(yōu)化研究
　　目的:
　　比較肺栓塞(PE)隨訪患者前后兩次行雙源雙能量不同掃描方案CT肺動(dòng)脈血管成像(computed tomography pulmonaryangiography，CTPA)檢查的圖像質(zhì)量、輻射劑量及診斷準(zhǔn)確性，旨在為臨床選出最佳的雙源雙能量CT掃描參數(shù)。
　　方法:
　　33例（男25例，女8例，年齡13～69歲，平均年齡35歲）疑似肺栓

10、塞的隨訪患者前后行兩次雙源雙能量CTPA(dual energy pulmonary computedtomography angiography， DE-CTPA)檢查，前后兩次檢查的掃描方案根據(jù)管電壓組合不同隨機(jī)分配。根據(jù)不同掃描方案將兩次DE-CTPA檢查分為兩組，第一組管電壓為80/Sn140 kV，參考管電流為89/38 mAs，第二組管電壓為100/Sn140 kV，參考管電流為89/76 mAs，其余參數(shù)均一致:開(kāi)啟實(shí)時(shí)動(dòng)

11、態(tài)曝光劑量調(diào)節(jié)(CARE Dose4D)，準(zhǔn)直器為64×2×0.6mm，螺距為0.9，旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.28 s。均采用團(tuán)注示蹤法觸發(fā)掃描，監(jiān)測(cè)肺動(dòng)脈主干100 HU延遲6s觸發(fā)掃描，兩組對(duì)比劑用量均為80 mL，均通過(guò)肘靜脈以4 ml/s的速率注入，隨后以相同的速率注入40 mL生理鹽水。由一名醫(yī)師在原始薄層橫斷面融合圖像上測(cè)量每名患者前后兩次檢查肺動(dòng)脈主干(MPA)、右肺動(dòng)脈干(RPA)、左肺動(dòng)脈干(LPA)、任一支右上葉肺動(dòng)脈(RUL

12、A)、任一支右下葉肺動(dòng)脈(RILA)、任一支左上葉肺動(dòng)脈(LULA)、任一支左下葉肺動(dòng)脈(LILA)、肺動(dòng)脈主干分叉平面患者體外空氣及背部脊柱旁肌肉的CT值和標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，并計(jì)算圖像的信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）和對(duì)比噪聲比(contrast-to-noise ratio， CNR)。采用雙能量Lung PBV軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)圖像后處理及分析，可得到雙能量肺灌注圖像，雙能量肺灌注圖像選擇Fusion Def

13、inition中灰階8比特(Bit)，PET Rainbow(16 Bit)進(jìn)行功能偽彩圖的分析。兩名放射科醫(yī)師對(duì)CTPA圖像以5分法進(jìn)行主觀評(píng)分，對(duì)雙能量肺灌注圖像以3分法進(jìn)行主觀評(píng)分。對(duì)于肺灌注缺損的評(píng)估，兩名放射科醫(yī)師分別獨(dú)立觀察所有的雙能量肺灌注圖像，以段為單位，進(jìn)行3分法評(píng)分:0分代表正常灌注，1分代表灌注減低，2分代表灌注明顯缺損;記錄肺內(nèi)灌注異常的位置及數(shù)目，并計(jì)算灌注缺損分?jǐn)?shù)。對(duì)于診斷準(zhǔn)確性的評(píng)估，所有CTPA圖像由兩名

14、放射科醫(yī)師在不清楚患者病史及掃描方式的情況下分別獨(dú)立觀察，醫(yī)師記錄患者是否存在肺栓塞，并記錄栓子的位置和數(shù)量，意見(jiàn)不一致時(shí)，在清楚患者病史，臨床資料及其他影像學(xué)檢查結(jié)果的情況下，兩讀者共同商議并由高年資放射科醫(yī)師評(píng)估分析，將兩讀者觀察CTPA栓子的商議結(jié)果，及結(jié)合高年資放射科醫(yī)師評(píng)估兩讀者意見(jiàn)不一致圖像的最后結(jié)果作為評(píng)估肺栓塞診斷準(zhǔn)確性的參考標(biāo)準(zhǔn)。記錄每名患者的CT容積劑量指數(shù)(CT volume dose index，CTDIvol)

15、及劑量長(zhǎng)度乘積(dose-length product，DLP)，并計(jì)算每名患者的有效劑量(effective dose，ED)。采用配對(duì)t檢驗(yàn)比較圖像客觀質(zhì)量（CT值、SNR、CNR及圖像噪聲）及輻射劑量(CTDIvol、DLP及ED)，采用配對(duì)t檢驗(yàn)比較各組兩名醫(yī)師的肺灌注缺損分?jǐn)?shù)，兩組的主觀圖像質(zhì)量評(píng)分采用兩相關(guān)樣本非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行分析，兩名醫(yī)師對(duì)CTPA圖像及雙能量肺灌注圖像的主觀評(píng)估結(jié)果一致性進(jìn)行Kappa檢驗(yàn)，兩組CTPA圖像

16、PE的診斷準(zhǔn)確性行卡方檢驗(yàn)。
　　結(jié)果:
　　第一組的肺動(dòng)脈平均CT值(363.9±90.7 HU)高于第二組(305.0±100.4HU，P=0.006)，第一組的圖像噪聲(9.6±1.4HU)比第二組高（7.1±1.3 HU，P＜0.001）。兩組的平均SNR和CNR均無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(38.9±11.3 vs.44.4±16.3，P=0.099;33.5±10.7 vs.36.6±15.5，P=0.317)。兩名醫(yī)師評(píng)

17、估CTPA圖像及雙能量肺灌注圖像的一致性分別為好（kappa=0.784，P＜0.001）和非常好（kappa=0.887，P＜0.001)。各組兩名醫(yī)師的肺灌注缺損分?jǐn)?shù)均無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均＞0.05）。33例患者行兩次DE-CTPA檢查，共594段中心性肺動(dòng)脈及1320段外周性肺動(dòng)脈納入分析。讀者1評(píng)估兩組患者的PE診斷準(zhǔn)確率分別為90.7％和97.0％，中心性栓子的診斷準(zhǔn)確率分別為98.3％和99.3％，外周性栓子的診斷準(zhǔn)確率分

18、別為98.5％和99.1％;讀者2評(píng)估兩組的PE診斷準(zhǔn)確率分別為93.9％和93.9％，中心性栓子的診斷準(zhǔn)確率分別為98.7％和99.0％，外周性栓子的診斷準(zhǔn)確率分別為97.7％和98.8％，均無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均＞0.05）。第一組的ED(1.31±0.35 mSv)低于第二組的ED（2.41±0.57 mSv，P＜0.001)，較第二組輻射劑量降低了45.8％。
　　結(jié)論：
　　雙源雙能量CT肺動(dòng)脈成像，采用80/Sn