能谱CT对碘含量测量准确性的实验研究

目的:利用CT能谱成像(GSI)技术测定不同浓度含碘溶液在静止及运动状态下的碘含量,分析GSI碘基图像上碘浓度的测量值与真实值之间的关系。方法:采用GE公司标准体模,其内放置有9种不同浓度的碘溶液试管,浓度依次为0.4、0.7、2.0、5.0、10.0、20.0、30.0、50.0和100.0mg/ml。使用能谱CT GSI模式进行扫描,球管旋转一周时间分别为0.6、0.8及1.0s/r。利用碘基图,选择相同层面、相同大小兴趣区,测量在静止及运动状态下(振幅为10mm,频率为15bpm)体模试管内碘含量,采用相关分析及配对t检验分析碘含量的测量值与真实值间的关系。结果:球管转速为0.8及1.0s时,无论是静止还是运动状态下,碘含量的测量值与真实值之间均具有明显的相关性(r=0.999,P<0.001),且两者之间的差异无统计学意义(P>0.05);而球管转速为0.6s/r时,碘浓度测量值与真实值之间仅存在相关性(P<0.001,r=0.999),两者数值之间差异有统计学意义(P<0.05)。结论:能谱CT在球管转速为0.8及1.0s/r时能准确测量不同浓度溶液中的碘含量,即使在运动状态下亦可以用于定量分析,有望成为一种可靠的物质成分分析方法。

迭代算法在100kVp分次团注双期CTU检查中的应用研究

目的:探讨不同比例自适应统计迭代重建(ASIR)、基于模型的迭代重建(MBIR)在100kVp分次团注双期CTU检查中的应用价值。方法:30例血尿待查患者分为两组,100kVp组15例,行全泌尿系平扫及分两次团注对比剂后行肾实质-肾盂期CT扫描;120kVp组15例,行全泌尿系CT平扫及单次团注对比剂后行实质期和肾盂期双期增强扫描。100kVp组的肾实质-肾盂期图像在100kVp条件下采集,其他所有期相的图像均在120kVp条件下采集。重建图像包括:100kVp组肾实质-肾盂期FBP、50%ASIR、100%ASIR、MBIR四组图像;120kVp组肾盂期FBP图像。两名阅片者对100kVp组和120kVp组CTU重建图像进行独立阅片,对图像质量进行主观评分,测量图像背景噪声、集合系统各段CT值,计算对比噪声比(CNR)。记录所有病例有效剂量(ED)和体型特异性剂量评估值(SSDE),并进行统计学分析。结果:100kVp组MBIR、50%ASIR与120kVp组图像质量主观评分差异无统计学意义(P>0.05),100kVp组FBP、100%ASIR图像质量评分低于120kVp组(P<0.05);100kVp组MBIR、100%ASIR图像噪声低于120kVp组(P<0.05),100kVp组50%ASIR与120kVp组图像噪声差异无统计学意义(P>0.05),100kVp组FBP图像噪声高于120kVp组(P<0.05);100kVp组MBIR图像各段尿路CNR高于120kVp组(P<0.05),100kVp组50%ASIR、100%ASIR与120kVp组图像各段尿路CNR差异无统计学意义(P>0.05),100kVp组FBP图像各段尿路CNR低于120kVp组(P<0.05)。100kVp组ED及SSDE均低于120kVp组(P<0.05)。结论:ASIR及MBIR技术可提高图像质量、增加图像对比,使常规剂量对比剂100kVp分次团注双期CTU达到或超过常规管电压单次团注三期CTU成像效果,从而明显降低X线辐射剂量。

深度学习重建算法优化能谱CT低单能量图像质量及检测肝脏低对比度小病灶能力

目的观察深度学习重建(DLIR)算法用于优化能谱CT低单能量图像质量及提高检测肝脏低对比度小病灶能力的可行性。方法纳入30例接受上腹部门脉期增强扫描的肝脏疾病患者,包括58个肝脏病灶,分别采用DLIR及基于混合模型的自适应统计迭代重建(ASIR-V)算法重建40~70 keV(间隔10 keV)单能量图像;根据肝脏、门静脉及肝脏病灶对比噪声比(CNR)和噪声进行主观评价,针对图像总体质量、病灶显著性和诊断信心评分进行主观评价,比较不同图像之间评价结果的差异。结果相比ASIR-V图像,40~70 keV能级下,DLIR图像的CNR_(肝脏)、CNR_(门静脉)及CNR_(肝脏病灶)均显著增加而噪声均显著减少(P均<0.05);40~60 keV能级下,DLIR图像总体质量、病灶显著性及诊断信心评分均高于ASIR-V图像(P均<0.05)。结论DLIR技术可显著减少低单能量成像噪声、改善图像质量并提高检测肝脏低对比度小病灶的能力。

CT能谱成像的基本原理及临床应用

随着多层螺旋CT问世,各种成像技术及图像后处理技术不断涌现,极大地促进了CT的临床应用。能谱成像作为CT的一项新技术能够生成40～140keV的101个单能量图像;能够进行物质分离,生成新的基础物质密度图像,如水、碘、钙,并测量其相对浓度及展示不同物质CT值能量曲线图,在临床及科研应用中拥有巨大潜力,就该技术的基本原理及临床应用展望予以综述。

宝石能谱CT在肿瘤诊断中的初步应用

目的:分析宝石能谱CT在肿瘤诊断中的初步应用价值。方法:2010年1月至3月在上海交通大学医学院附属瑞金医院行宝石能谱CT检查的患者3例(男/29岁,男/51岁,女/77岁),3例患者病理诊断结果已知,通过不同的参数图像[碘(水)基图、最佳单能量图像、碘(水)散点图、单能量CT值分布直方图、CT值能量曲线图]进行对比分析和病例对照分析。所有病例均以病理组织学结果作为最终衡量标准。结果:宝石能谱CT对于常规CT和磁共振成像(MRI)不能检测的小胰岛细胞瘤能作出准确的术前定位;宝石能谱CT能预测性分析肝肾间隙肿瘤的性质;宝石能谱CT能预测性分析肾癌Fuhrman核分级。结论:宝石能谱CT可能提高富血供小肿瘤的检出率,并能对不同组织类型的肿瘤和肿瘤分级进行鉴别。

单源双能CT碘定量分析技术鉴别不同病理级别膀胱尿路上皮癌的价值

目的:探讨单源双能CT碘定量测量对不同病理分级膀胱尿路上皮癌(UCB)的鉴别诊断价值。方法:回顾性分析经手术病理证实的41例单发UCB患者的病例资料,其中高级别(HG-UCB)25例,低级别(LG-UCB)16例。所有患者在术前采用单源双能CT能谱成像模式(GSI)进行盆腔三期动态增强扫描。应用GSI综合分析平台,生成动脉期和静脉期碘(水)浓度图。由两位观察者分别测量两组病灶在动脉期、静脉期图像上的碘(水)浓度值(IC),记为ROI T,同时测量髂总动脉的碘(水)浓度值,记为ROI A,并计算两期标准化碘水浓度值(NIC=ROI T/ROI A)。采用组内相关系数(ICC)分析两位观察者测量各期数据结果的一致性,采用独立样本t检验分析两组病灶在两期增强图像上的IC及NIC值的差异,采用ROC曲线分析有统计学差异参数的诊断效能。结果:两位观察者获得的各项数据一致性良好(ICC>0.9)。动脉期HG-UCB的IC(21.197±6.775)和NIC(0.196±0.044)值均显著高于LG-UCB(分别为16.144±7.923和0.142±0.054),差异均具有统计学意义(P<0.05);静脉期两组病灶的IC及NIC分别为22.082±5.395和20.124±4.932、0.582±0.149和0.546±0.182,差异均无统计学意义(P>0.05)。动脉期IC和NIC诊断HG-UCB的AUC分别为0.692、0.778,敏感度和特异度分别为88.0%和56.2%、92.0%和62.5%。结论:单源双能CT动脉期碘(水)浓度值和标准化碘(水)浓度值可鉴别不同病理级别膀胱尿路上皮癌,具有一定临床应用价值。

能谱CT水-羟基磷灰石分离技术在创伤性骨髓水肿中的应用价值

目的:探讨能谱CT水-羟基磷灰石(HAP)分离技术在膝关节损伤中的应用价值。方法:回顾性分析39例膝关节损伤的临床资料,以MRI诊断结果作为判断骨髓水肿的金标准。评估能谱CT扫描获得的Water(HAP)伪彩图,计算骨髓水肿区及健侧对应位置的水物质密度。骨髓水肿区及健侧对应位置的水物质密度差异的比较采用两组配对样本t检验。使用kappa分析来检验Water(HAP)图像和MRI图像对膝关节骨髓损伤诊断的一致性。结果:骨髓水肿区域的水物质密度明显高于健侧。两组数据总体均数存在着差异,差值为23.05(95%CI:20.99~25.11),检验统计量t=22.84,P=0.00<0.05。Water(HAP)伪彩图像与MRI压脂图像对骨髓水肿的诊断结果一致性中等,kappa=0.708,P=0.000<0.05。结论:能谱CT扫描可以应用于在膝关节创伤中,对骨髓水肿进行诊断及定量分析,有助于降低隐匿性骨折的漏诊率。

容积螺旋穿梭技术诊断儿童先天性心脏病伴气管软化

目的探讨容积螺旋穿梭技术(VHS)在先天性心脏病伴气管软化诊断中的价值。方法回顾性分析上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心2014年10月至2016年8月同时行纤维支气管镜和VHS CT增强扫描的26例患儿临床资料,男16例,女10例。按照纤维支气管镜结果将患儿分为气管软化组(n=7)和非气管软化组(n=19)。通过容积重建、最大密度投影重建技术观察评估心内结构、心外大血管解剖,利用最小密度投影技术观察评估气管支气管树解剖结构。利用Mimics 17.0软件对各患儿不同呼吸期相的CT图像进行自动气管分割并测量不同呼吸期相的气管横截面积。以纤维支气管镜及手术结果为金标准,计算VHS CT增强在先天性心脏病的诊断准确性和气管软化的诊断敏感度、特异度和准确度。结果气管软化组气管塌陷面积百分比与非气管软化组的气管塌陷面积百分比差异有统计学意义(34.23%~74.95%vs 13.73%~78.87%,P=0.02)。VHS CT增强在诊断气管软化的敏感度、特异度和准确度分别为85.71%(6/7)、84.21%(16/19)和84.62%(22/26),而在先天性心脏病诊断中心内结构和心外大血管结构的准确度分别是91.67%(11/12)和100%(12/12)。结论 VHS CT作为一种新的扫描方式,一次扫描可同时评估先天性心脏病和气管软化情况,可以作为一种一站式诊断先天性心脏病伴气管软化的检查方法。

左肺动脉分支异常起源及其气管支气管形态的影像学诊断——附10例报道

目的:利用CT和MRI检查诊断10例罕见的左肺动脉分支异常起源(partial anomalous left pulmonary artery,PALPA)患儿,并明确该疾病与气管支气管树间的关系及是否存在气管支气管异常。方法 :回顾分析10例PALPA患儿的影像学和临床资料,探讨该疾病与气管支气管树间的关系,评估患儿气管支气管形态及其他合并的心脏畸形。结果:CT和MRI检查,能清晰显示10例PALPA患儿异常起源的左肺动脉分支走形,2例患儿可见一左肺动脉分支异常起源于右肺动脉,并走行于气管后方、食管前方,形成部分性肺动脉吊带;2例患儿异常起源的左肺动脉分支走行于左主支气管前方;6例走行于左支气管前下方。按气管支气管解剖形态,10例患儿可分为3种,正常气管支气管树形态(n=6);气管支气管树形态正常,但存在右侧气管性支气管(n=3);右肺上叶支气管闭锁、气管桥形成(n=1)。5例患儿行手术治疗,诊断结果与影像学诊断一致。结论:PALPA患者存在气管支气管异常和狭窄的可能性,影像学检查可提高其诊断准确率,并为手术治疗提供有价值的信息。