论文部分内容阅读
目的:探讨SAFIRE(Sinogram-affirmed Iterative Reconstruction)迭代重建技术及非线性融合技术对改善双源CT肺动脉造影图像质量的价值。材料与方法:应用德国Siemens炫速双源CT机对30例可疑肺动脉栓塞患者进行双能量扫描,应用滤波反投影重建算法(FBP,Filtered Back Projection)进行重建,获得100k V、140k V数据及两组数据按照3:2比例混合形成的线性融合图像数据;应用SAFIRE 1至5级迭代重建技术进行图像重建,获得SAFIRE1至5级的100k V、140k V图像数据及2组数据按3:2比例混合形成的线性融合图像数据,同时利用双能量优化对比(Optimal Contrast)技术对SAFIRE1至5级的重建获得100k V、140k V图像数据进行处理,生成非线性融合图像。在所得图像上测量下列兴趣区(Regions of Interest,ROI)的CT值及噪声,其中包括肺动脉主干(ROIA)和脊柱旁的竖脊肌(ROIM),噪声用SD代表;信噪比(SNR,Signal Noise Ratio)为ROIA/SD,而对比噪声比(CNR,Contrast Signal Noise Ratio)为ROIA-ROIM/SD。对FBP和SAFIRE1-5级重建的线性融合图像的噪声、信噪比、对比信噪比进行统计学分析,选取最佳图像处理技术;然后对于最佳级别SAFIRE重建的非线性融合图像及FBP线性融合图像、最佳级别SAFIRE线性融合图像的噪声、信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR)进行统计学分析。同时选取肺动脉内存在栓子的图像进行主观评分,对SAFIRE非线性融合图像、SAFIRE线性融合图像及FBP线性融合图像三组图像的图像质量及对肺动脉栓子显示能力进行主观评分,对评分进行统计学分析。结果:SAFIRE重建图像的噪声明显低于FBP重建图像的噪声,而信噪比(SNR)及对比信噪比(CNR)明显高于FBP重建图像的信噪比及对比信噪比(p<0.05)。SAFIRE1-5重建图像,随着重建级别的升高,噪声逐渐减小,而信噪比及对比信噪比逐渐变大。FBP及SAFIRE1-5重建图像各组间的噪声、信噪比及对比信噪比均具有统计学差异(p<0.05)。SAFIRE5非线性融合图像的噪声最低,而信噪比及对比信噪比最高;FBP线性融合图像的噪声最高,信噪比及对比信噪比最低;SAFIRE5非线性融合图像与FBP线性融合图像及SAFIRE5与FBP线性融合图像噪声、信噪比及对比信噪比具有统计学差异(p<0.05);SAFIRE5非线性融合图像与线性融合图像在图像噪声、信噪比及对比信噪比不具有统计学差异(p>0.05)。24例肺动脉造影的图像中发现栓子。SAFIRE5非线性融合图像对肺动脉栓子显示清晰度及图像质量评分最高,FBP线性融合图像对肺动脉栓子显示清晰度及图像质量评分最低,SAFIRE5非线性融合图像与FBP线性融合图像及SAFIRE5与FBP线性融合图像对于肺动脉栓子显示清晰度及图像质量的评分具有统计学差异(p<0.05);SAFIRE5非线性融合图像与线性融合图像对于肺动脉栓子显示清晰度具有统计学差异(p<0.05),而对于图像质量评分不具有统计学差异(p>0.05)。结论:SAFIRE迭代重建相比于FBP滤波反投影法重建能够明显减低图像的噪声,改善信噪比,SAFIRE5迭代重建对于降低噪声,改善信噪比价值最大;SAFIRE迭代重建及非线性融合技术联合应用即能够降低噪声,改善信噪比,同时明显改善图像分辨率及清晰度,有利于肺动脉栓子的检出。目的探讨双源CT双能量后处理技术及改良肺动脉造影技术对于显示急性肺栓塞肺动脉栓子及肺血流灌注情况的应用价值。材料与方法:应用德国Siemens炫速双源CT机对32例肺栓塞患者进行双能量扫描,应用滤波反投影重建算法(FBP)进行重建获得100k V、140k V图像及2组图像按照3:2比例混合形成的线性融合图像。应用SAFIRE 5级迭代重建技术进行图像重建,获得SAFIRE 5级的100k V、140k V图像数据,同时利用双能量优化对比(Optimal Contrast)技术对SAFIRE 5级的重建获得100k V、140k V图像数据进行处理,生成非线性融合图像。采用3D技术分别对FBP算法双能量线性融合图像及SAFIRE算法双能量非线性融合图像进行重建,分别获得FBP算法肺动脉横轴位、矢状位及冠状位图像(称为传统CTPA)及SAFIRE 5级算法肺动脉横轴位、矢状位及冠状位图像(称为改良CTPA);采用肺栓塞探测技术(pulmonary embolism detection,PED)对SAFIRE算法双能量非线性融合图像重建,获得存在栓子肺动脉的横轴位及曲面图像(PED图);采用双能肺血管分析技术(Lung Vessels)及双能肺血容量灌注分析技术(Lung PBV)进行对SAFIRE 5级的100k V、140k V图像数据重建,获得肺动脉、肺栓子彩色图像(Lung Vessels图)及肺血流灌注的彩色图像(DEPI图)。两名医师对传统CTPA图及改良CTPA图像质量进行评价。然后两名医师依次对采用改良CT肺动脉造影(CTPA)图、传统CTPA图、PED图、Lung Vessels图及双能量肺灌注(DEPI)图进行诊断,记录通过不同重建图像,所诊断的肺栓子的位置、数目及肺血流灌注异常的位置和数目。评价两名医师对改良CTPA图、传统CTPA图图像评分符合率,并图像评分进行方差分析;采用χ2检验计算改良CTPA图、传统CTPA图对于肺动脉主干和叶动脉、段动脉及段以下动脉内栓子的显示率及显示率之间有无统计学差异;然后评价采用改良CTPA图、PED图、Lung Vessels图两名医师的诊断符合率,计算各种方式敏感度及特异度;采用χ2检验计算改良CTPA图、PED图、Lung Vessels图对于总体、肺动脉主干和叶动脉、段动脉及段以下动脉内栓子的显示率及显示率之间有无统计学差异;最后评价DEPI图及DEPI+改良CT PA图显示肺血流灌注改变与改良CTPA+PED+Lung Vessels图诊断的肺段动脉栓子一致性,计算DEPI图及DEPI+改良CTPA图的敏感度及特异度。结果:两名医师对传统CTPA图与改良CTPA图评分的kappa值为0.79;改良CTPA图图像评分高于传统CTPA图(p<0.05);传统CTPA图与改良CTPA图对肺动脉主干、叶动脉、段动脉及段以下动脉肺动脉内栓子显示率均无统计学差异(p>0.05)。两名医师采用改良CTPA图的符合率的kappa值为0.72,改良CTPA+PED图的符合率的kappa值为0.94,改良CTPA+Lung Vessels图的符合率的kappa值为0.9。改良CTPA+PED图对肺动脉栓子显示的敏感度及特异度最高,为99.4%和100%;改良CTPA图的敏感度为77.8%,特异度为100%,改良CTPA+PED图及改良CTPA+Lung Vessels图特异度均为100%,单独PED图、Lung Vessels图的特异度较低,为93.4%、94.9%。改良CTPA图、改良CTPA+PED图、改良CTPA+Lung Vessels图对肺动脉栓子总体的显示率两两均具有统计学差异(p<0.05);其对肺动脉主干及叶动脉栓子的显示率均无统计学差异(p>0.05);改良CTPA图和PED+改良CTPA图及改良CTPA图和Lung Vessels+改良CTPA图对肺段动脉栓子的显示率有统计学差异(p<0.05),改良CTPA+PED图和改良CTPA+Lung Vessels图对肺段动脉栓子的显示率无统计学差异(p>0.05);改良CTPA图、PED+改良CTPA图、Lung Vessels+改良CTPA图对肺段以下动脉的显示率两两均具有统计学差异(p<0.05)。DEPI图对肺段血流灌注显示敏感度92.1%,特异度97.5%,改良DEPI+CTPA图的敏感度92.1%,特异度100%;DEPI图、DEPI+改良CTPA图对肺段血流灌注显示与改良CTPA+PED+Lung Vessels图对肺段动脉栓子诊断符合率的kappa值分别为0.86和0.95。32例肺栓塞患者出现70处肺灌注改变(稀疏或者缺损),其中灌注稀疏44段,灌注缺损26段,6例肺动脉存在栓子,但灌注无明显异常,14例肺灌注出现改变,但肺动脉内未见确切栓子形成。结论:常规剂量下,改良CT肺动脉造影技术能够明显改善图像质量,但对肺动脉栓子诊断影响不大;肺动脉栓子探测技术及双能量血管分析技术能提高诊断效率,增加段及亚段动脉血栓的诊断敏感度,双能量肺血容探测技术能够显示肺组织的血流灌注改变,联合改良CT肺动脉造影技术明显降低其他因素干扰,甄别假阳性及假阴性病例,提高诊断的特异度。双源CT双能量成像技术及改良肺动脉造影技术的联合应用对于肺栓塞诊断的诊断具有较大价值。