采用双能CT测量甲状腺总碘含量及平均碘浓度的临床意义

目的 探讨应用双能计算机断层扫描(computed tomography,CT)测量甲状腺总碘含量及平均碘浓度的可行性,进一步研究甲状腺双能CT指标与甲状腺各项功能的相关性。方法 回顾性分析81例患者甲状腺双能CT检查资料,依据病情将患者分为甲状腺功能正常组(n=57)、甲状腺功能亢进症组(n=10)和甲状腺功能减退症组(n=14)。测量所有患者的双能CT参数包括平均碘浓度、平均双能CT值和甲状腺体积,并计算甲状腺总碘含量,收集其甲状腺功能检查结果,包括游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyronine,FT_(3))、总三碘甲状腺原氨酸(total triiodothyronine,TT_(3))、游离甲状腺素(free thyroxine,FT_(4))、总甲状腺素(total thyroxine,TT_(4))和促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)水平,最后分析甲状腺双能CT指标与甲状腺各项功能检测值的相关性。结果 在甲状腺功能正常组,甲状腺总碘含量与FT_(3)、FT_(4)、TT_(4)水平均呈正相关(P均<0.05),平均碘浓度与FT_(4)及TT_(4)水平呈正相关(P<0.01)。在甲状腺功能亢进症组和甲状腺功能减退症组,甲状腺总碘含量与FT_(4)、TT_(4)水平呈正相关(P<0.01),与TSH水平呈负相关(P<0.01);平均碘浓度与FT_(4)、TT_(4)水平呈正相关(P<0.01),与TSH水平呈负相关(P<0.05)。结论 甲状腺双能CT指标与各项甲状腺功能检测值具有比较确切的相关性,通过双能CT可以快捷、有效地测量甲状腺总碘含量及平均碘浓度,对甲状腺疾病患者的甲状腺功能评价存有潜在价值。

双能CT虚拟平扫技术评估胰腺癌周围血管侵犯程度的价值研究

探讨双能CT虚拟平扫技术对胰腺癌周围血管侵犯程度的评估的应用价值。选择2015年1月—2019年1月我院27例经手术治疗证实为胰腺癌的患者作为研究对象,入选患者均行双能CT增强检查及病理检查。术前双能CT增强检查共评估189条血管,血管侵犯程度分别为:0级114条,1级30条,2级28条,3级12条,4级5条。术前双能CT评估胰腺癌病灶可切除的符合率为97.35%(184/189),敏感性为98.77%(160/162),特异性为88.89%(24/27),阳性预测值为98.16%(160/163),阴性预测值为92.31%(24/26)。术前双能CT评估动脉可切除的符合率为98.75%(79/80),敏感性为100%(68/68),特异性为91.67%(11/12),阳性预测值为98.55%(68/69),阴性预测值为100%(11/11)。术前双能CT评估静脉可切除的符合率为96.33%(105/109),敏感性为97.87%(92/94),特异性为86.67%(13/15),阳性预测值为97.87%(92/94),阴性预测值为86.67%(13/15)。双能CT虚拟平扫技术评估胰腺癌周围血管侵犯程度具有较高准确性,能够协助临床医师制定手术策略。

双能量CT不同卷积函数对足踝关节尿酸单钠晶体沉积检测的影响

目的分析西门子双源双能量CT(Dual-Energy CT,DECT)不同卷积函数(kernel)在痛风检测中对足踝部尿酸单钠晶体(Monosodium Urate Crystal,MSU)的显示效果。方法分别在正弦图确定迭代算法(Sinogram-Affirmed Iterative Reconstruction,SAFIRE)、滤波反投影法(Filtered-Back Projection,FBP)下使用不同kernels(SAFIRE3:Q30、Q34、Q40;FBP:D24f、D30f、D34f、D36f、D40f)重建22例临床诊断为痛风的患者足踝部DECT影像,使用Gout软件行痛风检测。以超声结果作为参考标准,使用方差分析和秩和检验比较不同kernels对MSU体积、MSU数量、伪影数量、图像背景噪声、信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)的影响,并分析测量参数与患者血尿酸(Serum Uric Acid,SUA)水平、病程的相关性。结果22例患者超声均可见MSU沉积,除SAFIRE3 Q34、FBP D24f、FBP D34f外,其余各kernels重建图像均存在不同程度的漏诊。所有图像均存在MSU伪影,以韧带/肌腱、甲床、肌肉内多见,SAFIRE3 Q34的MSU伪影总数少于FBP D24f、FBP D34f(P<0.05),其肌肉内和韧带/肌腱伪影数量与FBP D24f比较,差异无统计学意义(P>0.05),但少于FBP D34f(P<0.05)。不同kernels图像测得的MSU总体积、SNR存在差异(P<0.05),MSU数量、图像背景噪声比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。SAFIRE3 Q34图像SNR与FBP D24f比较,差异无统计学意义(P>0.05),但优于FBP D34f(P<0.05)。伪影数量、MSU体积、MSU数量与血SUA水平、病程均无相关性。结论使用SAFIRE3 Q34重建图像用于足踝部DECT痛风检测,可获得较好的图像质量、减少伪影,并避免漏诊。

基于SDN-GMM网络的低剂量双能CT投影数据去噪方法

低剂量双能计算机断层扫描成像(DECT)技术可以在提供人体内部结构及组织成分信息的同时减少X射线辐射剂量.然而,剂量的降低会导致DECT重建图像中出现大量的噪声及伪影,从而影响对疾病的精确诊断.为实现在低剂量条件下重建出高质量的DECT图像,提出了一种采用混合高斯模型的正弦图去噪网络来进行伪影及噪声消除.该网络由两部分构成:一部分通过残差学习以有监督的方式对校准后低剂量与正常剂量下DECT投影数据的映射关系进行拟合;另一部分采用混合高斯模型以无监督学习的方式提取DECT投影数据中噪声的分布模型.采用这种监督与无监督学习结合的方式,不仅可以利用卷积运算的特征提取能力来拟合输入与标签之间任意复杂的映射关系,还可以在无标签约束的情况下,利用输入投影数据的自身分布规律来提高网络模型去噪性能及其泛化能力.实验使用了XCAT生成的10名不同人体DECT投影数据对网络模型进行训练及测试.实验结果表明,与正常剂量下获得的重建图像相比,该方法所获得的去噪后图像均方根误差值低于6×10-3,峰值信噪比以及结构相似性指数分别超过36.7 dB和0.992.相比于目前先进的低剂量CT噪声去除方法,该方法得到的DECT重建图像中组织结构更加清晰,并且可保留更多的细节信息,可为后续医疗诊断提供精准参考.

用于双能CT的小型单能量X射线源的开发

介绍了一种可用于双能CT的小型单能量X射线源。为了获得稳定的X射线,采用X波段(11.424 GHz)直线加速器加速的多束团电子和Q开关Nd:YAG激光的组合。为了提高X射线通量,采用了激光束循环系统。阐述了双能CT成像、激光束循环的原理和小型单能量X射线源的工作原理。说明了目前系统的构建状况和实验实施状况,并对当前存在的问题和今后的课题做出总结。

双能量骨髓成像技术诊断骨髓水肿临床应用

目的:使用西门子第三代双源CT(SOMATOM Force)探讨彩色编码双能量骨髓分析VNCa图像诊断骨髓水肿范围面积的临床应用。方法:选取滨州市人民医院2019年11月—2021年9月收治的因急症外伤行下肢骨关节检查的患者34例。患者均行双能量CT及MR扫描,两种检查间隔时间不超过7 d。采用双盲法由两名主治及以上医师分别诊断患者双能量CT及磁共振扫描图像是否存在骨髓水肿(0=不存在骨髓水肿,1=存在骨髓水肿)。由另一名放射科主治及以上高年资诊断医师盲法随机选择CT和MRI扫描图像,分别在冠状位、矢状位及横轴位测量最大骨髓水肿范围的三个连续层面,然后分别对骨髓水肿面积取平均值并分为双源CT组与M R组两组,统计分析比较两组差异。结果:34例患者(532个检查区域)存在骨髓水肿24例(74个骨髓水肿区域),双能量骨髓成像诊断骨髓水肿22例(灵敏度87.50%,特异度90.00%),骨髓水肿区域70个(灵敏度85.14%,特异度98.47%)。结论:双能量骨髓成像技术可有效诊断及评价骨髓水肿范围及面积。

双能CT肺定量分析联合MRI对肺结节性质的鉴别研究

目的探讨双能电子计算机断层扫描(CT)肺定量分析联合磁共振成像(MRI)对肺结节性质的鉴别诊断价值。方法回顾性分析本院收治的78例肺结节患者的临床病例资料,均行双能CT肺定量分析及MRI检测。对比良、恶性肺结节的双能CT肺定量分析参数、微血管密度、MRI参数,并分析相关参数对恶性肺结节的诊断价值。将病理学诊断结果作为金标准,分析双能CT肺定量分析联合MRI对肺结节性质的诊断效能。另分析双能CT肺定量分析参数、MRI检测参数与微血管密度的相关性。结果恶性肺结节动静脉期的CT净增值、碘图CT值、标准化碘基值以及血流量、微血管密度均高于良性肺结节(P<0.05);动脉期CT净增值、碘图CT值、标准化碘基值诊断恶性肺结节的灵敏度分别为90.38%、86.54%、90.38%,特异度分别为76.92%、80.77%、80.77%,静脉期诊断的灵敏度分别为88.46%、88.46%、90.38%,静脉期诊断的特异度分别为80.77%、84.62%、88.46%;恶性肺结节的MRI最大曲线斜率、微血管转运常数(Ktrans)、血管外细胞外容积分数(Ve)、反流速率常数(Kep)值均大于良性肺结节(P<0.05);MRI最大曲线斜率、Ktrans值、Ve值、Kep值诊断恶性肺结节的灵敏度分别为82.69%、86.54%、84.62%、82.69%,特异度分别为73.08%、76.92%、76.92%、73.08%;双能CT、MRI及二者联合检测恶性肺结节的灵敏度分别为90.38%、86.54%、86.54%,特异度分别为76.92%、73.08%、96.15%,准确度分别为85.90%、82.05%、89.74%;经Pearson相关性分析,动静脉期的CT净增值、碘图CT值、标准化碘基值以及MRI最大曲线斜率、Ktrans值、Ve值、Kep值均与微血管密度呈显著正相关(P<0.05)。结论双能CT肺定量分析与MRI联合检测用以诊断恶性肺结节具有较高的灵敏性、特异性及准确性,可为临床鉴别诊断肺结节性质提供可靠的证据支持,减少漏诊、误诊,可指导临床早期治疗。

多模态MRI联合双源CT成像对甲状腺TI-RADS 4类结节鉴别诊断的临床价值

目的:探讨多模态磁共振成像(MRI)联合双源计算机断层扫描(DECT)对鉴别甲状腺成像报告与数据系统(TI-RADS)4类结节良恶性的临床价值。方法:对多普勒彩色超声诊断为TI-RADS 4类的110例(118个结节)甲状腺结节患者,行MRI和DECT检查。以术后病理结果为金标准,对比MRI和DECT两种影像学方法鉴别4类结节恶性的差异。并绘制受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积,比较MRI、DECT与两种影像学方法联合的诊断效能。结果:118个TI-RADS 4类甲状腺结节中,良性结节21个,恶性结节97个。MRI对甲状腺TI-RADS 4类结节恶性检出率优于DECT(P<0.01)。MRI联合DECT诊断TI-RADS 4类结节的灵敏度、特异度、阳性似然比、阴性似然比为84.4%、78.6%、3.94、0.20,曲线下面积为(0.815±0.050),大于MRI(0.724±0.056)和DECT(0.645±0.056)(Z=2.316,P<0.05;Z=3.781,P<0.01)。结论:相对于DECT,多模态MRI技术对甲状腺TI-RADS 4类恶性结节的检出率更高。MRI联合DECT对鉴别诊断甲状腺TI-RADS 4类结节有一定的临床价值,值得推广。

尿枸橼酸定量检测在原发性痛风患者肾结石诊断中的应用价值

目的:分析原发性痛风患者24 h尿液离子含量及其与肾结石的关系,探讨其在痛风合并肾结石诊断中的价值。方法:回顾性分析2020年1月至2021年5月在北京大学第一医院风湿免疫科门诊连续就诊且资料完整的痛风患者,根据临床和超声资料,分析肾结石与尿液离子成分的相关性以及肾结石形成的危险因素。进一步以双能CT证实的肾尿酸盐结石为金标准,探讨尿液离子异常对于痛风合并肾尿酸盐结石的诊断价值。结果:100例患者中80例超声发现下肢关节尿酸盐晶体沉积,61例超声发现肾结石,34例双能CT检查证实为尿酸盐结石。与超声检查无肾结石组患者相比,肾结石组的痛风病程更长[(48.7±26.6)个月vs.(84.0±30.6)个月,P=0.01],24 h尿草酸总量更高[(20.1±9.6)mg vs.(28.6±20.7)mg,P=0.001],24 h尿枸橼酸总量更低[(506.3±315.4)mg vs.(355.7±219.6)mg,P=0.001]。与双能CT无肾结石组患者相比,肾尿酸盐结石组痛风病程更长[(49.1±28.4)个月vs.(108.3±72.2)个月,P=0.001],24 h尿草酸总量更高[(23.6±16.9)mg vs.(28.5±18.8)mg,P<0.05],24 h尿枸橼酸总量更低[(556.0±316.3)mg vs.(391.7±261.2)mg,P<0.05],平均血尿酸水平及24 h尿尿酸总量更高[(466.2±134.5)μmol/L vs.(517.2±18.1)μmol/L,P<0.05;(1518.1±893.4)mg vs.(1684.2±812.1)mg,P<0.05]。以病程、既往痛风发作频率、血尿酸、血肌酐及24 h尿草酸、枸橼酸、尿酸为自变量进行Logistic回归分析,结果显示长病程(OR=1.229,95%CI:1.062~1.522,P<0.05)、高血尿酸(OR=1.137,95%CI:1.001~1.213,P=0.01)、低24 h尿枸橼酸总量(OR=0.821,95%CI:0.659~0.952,P=0.01)为痛风患者超声发现肾结石的危险因素;长病程(OR=1.201,95%CI:1.101~1.437,P=0.005)、高血肌酐(OR=1.145,95%CI:1.001~1.182,P=0.04)、低24 h尿枸橼酸总量(OR=0.837,95%CI:0.739~0.931,P=0.02)为痛风患者出现肾尿酸盐结石的危险因素。结论:长病程、低24 h尿枸橼酸的痛风患者更容易出现肾结石。

细胞外容积分数在胰腺疾病中的研究进展

目的总结基于影像学检查获得的细胞外容积(extracellular volume,ECV)在胰腺疾病中的应用现状及研究进展。方法查阅国内外近年来ECV相关研究的文献,包括基于计算机断层扫描和磁共振成像计算得出的ECV在胰腺炎症、肿瘤性、纤维化病变等疾病中的相关临床研究,并进行归纳总结。结果胰腺由于解剖位置特殊,其纤维化程度活检诊断在技术上具有挑战性。ECV是对细胞外基质的量化,细胞外基质在肿瘤增殖和侵袭过程中具有调节作用,在组织纤维化进程中胶原纤维的产生和细胞外基质沉积可增加细胞外间隙,因此基于影像学检查得到的ECV不仅能避免有创检查,还可反映肿瘤微环境状态并评估组织纤维化程度。ECV可作为一种新型影像学定量指标评价胰腺疾病。结论根据当前对ECV在胰腺相关疾病中的研究现状及进展情况的综述,ECV作为一种非侵袭性的生物标志物,被越来越多地应用于胰腺相关的多种疾病,可预测肿瘤分级、纤维化程度、化学药物治疗后反应、癌症患者生存等,具有较好的临床应用研究前景。

同步辐射双能CT图像的高精度配准研究

对双能计算机断层扫描(CT)图像进行三维图像配准是准确获取样品内部元素分布信息的前提。针对同步辐射双能CT成像存在的图像空间失准问题,提出了一种以互信息作为衡量双能CT图像相似度的图像配准方法。采用部分体积(PV)插值算法计算互信息,采用遗传算法进行较优参数的搜索,并以该参数作为Powell算法搜索的起始点,结合基于Hanning窗的部分体积插值(HPV)算法搜索得到最佳配准参数。数值模拟验证了HPV算法的优越性,同时配准精度达到亚像素级。实验结果表明,该方法能够有效配准双能CT图像并获得三维元素分布信息。

基于双能CT图像域的DL-RTV多材料分解研究

双能计算机断层扫描(DECT)技术因能分解和识别材料,并提供定量化的成像结果,广泛应用于医疗、安检、无损检测以及材料科学等领域。DECT技术能提供物体在两种能谱下的衰减信息,可准确分解两种基材料。但当检测对象含有三种材料时,若对DECT图像直接求逆(DIMD)分解多材料,其基图像将含较多噪声和伪影。为此,提出了一种基于双能CT图像域的字典学习(DL)和相对总变分(RTV)的多材料分解算法,简称DL-RTV算法。通过直接求逆获得初始基图像,利用字典学习挖掘基图像的稀疏性,以提高材料分解的准确性;引进RTV进一步降低基图像的噪声和伪影,并保护图像细节;同时引入各基材料质量守恒和像素边界的约束项,提高材料分解精度。仿真和实验研究表明,DL-RTV算法能较准确地分解三种材料,较好抑制基图像噪声和伪影,提高了材料区分度,从而验证了此算法的有效性和实用性,这对DECT技术的发展和应用具有重要的意义。