双能量CT后处理图像在头颈部血管造影中的应用价值.pdf
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1、 57 心脑血管病防治 2024 年 2 月第 24 卷第 2 期 Cardio-Cerebrovasc Dis Prev Treat,February 2024,Vol.24,No.2双能量 CT 后处理图像在头颈部血管造影中的应用价值刘瑛.陈学志.李清林.周连军.胡雪岩.丛陪欣【摘要】目的 探讨双能量 CT 后处理图像在头颈部血管造影(CTA)中的临床应用价值。方法 选取2021年4月至2021年8月于赤峰市宁城县中心医院行双能量头颈部CTA检查的患者40例,获得 80 kV 图像及经后处理工作站获得线性 120 kVp、非线性融合、Mono E 四组图像。测量主动脉弓、颈总动脉、大脑中动
2、脉及颈内动脉的 CT 值,计算信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR);对各组整体图像质量进行主观评分,进行统计学分析。结果 各组图像动脉的 CT 值及 SNR、CNR 值 差 异 具 有 统 计 学 意 义(F=77.242、86.714、89.086、73.688、19.030、19.830、16.440、19.710、10.023,P 0.05)。80 kV 图像 CT 值高于线性 120 kVp 与 Mono E,非线性融合高于线性 120 kVp,CT 值最低位为线性 120 kVp,差异有统计学意义(P 0.05)。与 80 kV 图像比较,Mono E 图像主动脉弓 SNR 较高;
3、与线性 120 kVp 图像比较,非线性融合图像颈总动脉 SNR、颈内动脉 SNR、大脑中动脉 SNR 均较高,Mono E 图像颈总动脉 SNR、颈内动脉 SNR 较高;与非线性融合图像比较,Mono E 图像主动脉弓 SNR 较高,差异均有统计学意义(P 0.05)。在颈内动脉处所有测量 CNR 中非线性融合组高于 Mono E 组,Mono E 组高于其余各组,其中非线性融合与线性 120 kVp 比较差异有统计学意义(P 0.05)。四组所有图像均满足诊断,整体图像质量的主观评分差异有统计学意义(2=67.841,P 0.05)。非线性融合与 Mono E 图像的主观评分优于 80 k
4、V 及线性 120 kVp(2=-5.895、-6.478、-5.085、-5.667,P 0.05),80 kV 与线性 120 kVp,差异无统计学意义(P 0.05)。结论 在低对比剂用量的基础上,非线性融合图像及 Mono E 图像,可以取得满足头颈部 CTA 诊断的良好图像质量,而 80 kV 也能够得到满足诊断需求的图像。【关键词】双能量 CT;血管造影;对比剂头颈部动脉 CT 血管造影(CT angiography,CTA)是目前观察头颈部血管解剖、诊断血管病变和其他疾病血供来源的重要检查和诊断方法1-2,具有安全、无创、快速、较高敏感度及图像分辨率等优点。但是由于扫描范围大,辐
5、射剂量及对比剂用量相应会增大,从而增加对比剂肾病的发病率,如何解决这些缺点,成为国内外学者的研究热点3-4。近年来,随着双能量 CT(dual-energy CT,DECT)临床应用越来越广泛,只需一次增强扫描即可完成整个检查,简化常规先平扫然后增强扫描两次检查模式,降低辐射剂量,同时联合应用个体化对比剂以减少对比剂应用2,5。本研究应用双能量模式大螺距加个性化对比剂注射方案进行头颈部 CTA 检查,对比 80 kV 图像及经后处理工作站获得线性 120 kVp、非线性融合、Mono E 的图像质量,探讨在头颈部 CTA 检查中的最佳图像效果。DOI:10.3969/j.issn.1009-8
6、16x.2024.02.013作者单位:024200 赤峰市宁城县中心医院 CTMR 室通信作者:陈学志,Email:1 资料与方法1.1 一般资料 收集 2021 年 4 月至 2021 年 8 月于赤峰市宁城县中心医院接受 DECT 头颈部 CTA 检查的患者 40 例,其中男 25 例,女 15 例,年龄 3886 岁,平均(60.5011.79)岁,体质量指数17.0933.20 kg/m2,平均(24.673.63)kg/m2。纳入标准:疑诊头颈部血管疾病进行头颈部 CTA 的患者;排除标准:碘对比剂过敏、哮喘、甲状腺功能亢进未愈、妊娠及哺乳期女性、严重肝肾功能不全、严重失代偿心功能
7、不全等患者。所有患者对该项检查知情,并签署知情同意书。1.2 仪器与方法 采用Siemens双源Force CT(somatom Definition Force;Siemens Healthcare,Forchheim,Germany)扫描仪进行检查。扫描参数:X线A、B管球管电压80 kVp、Sn150 kVp,球管旋转0.25 s/周,螺距1.0,矩 阵 512512,重 建 层 厚 0.75 mm,层 距 0.5 mm,CARE Dose4D,参考管电流 A 管球 124 mAs、B 管球 69 mAs,图像经 ADMIRE 重建,强度为 3。患者取仰卧位,头先进模式,双侧肩部下垂,检
8、查时避诊治分析 58 心脑血管病防治 2024 年 2 月第 24 卷第 2 期 Cardio-Cerebrovasc Dis Prev Treat,February 2024,Vol.24,No.2免吞咽动作,嘱平静呼吸,首先扫描正位定位像,范围自主动脉弓下至颅顶,从足侧向头侧扫描,仅行增强扫描,使用对比剂自动跟踪触发技术,触发点放置于降主动脉起始处,阈值 100 HU,自动触发后延迟 3 s 开始扫描。采用高压双筒注射器推注碘海醇(350 mgI/mL),先推注 0.9%氯化钠溶液 30 mL(4.0 mL/s),再推注对比剂,对比剂流速以体重45 kg为基准,45 kg患者注射流速4.0
9、 mL/s,体重每增加 5 kg,流速增加0.25 mL/s。对比剂注射时间为7 s,对比剂用量为注射流速乘以注射时间。之后以相同速率推注0.9%氯化钠溶液40 mL。患者对比剂流速4.35.7 mL/s,平均(4.990.34)mL/s,对比剂用量3042 mL,平均(35.182.65)mL。1.2.1 图像后处理 扫描完成后自动传输至后处理工作站(Syngo Via VB20),进入 DE+Vascular 模式进行后处理,采用原始 80 kV、重建线性120 kVp、非线性融合图像及 Mono E 图像对比噪声比(carrier-to-noise-ratio,CNR)为 1,Mono
10、E取值在6164之间,见图 1。采用最大密度投影(maximum density projection,MIP)或容积再现技术等后处理方法将轴位图像重建成临床较直观的图像进行主观评价。客观评价在轴位图像上进行。容积再现技术示例见图 23,图 2 显示右侧颈总动脉分叉处钙化减影明显,图 3 显示椎动脉骨质残留较少。咬肌层面、大脑中动脉 M1 段 CT 值及 SD 值,颈内动脉相同层面咬肌 CT 值及 SD 值,测量时避开管壁严重钙化及血管严重狭窄部位,所有测量 CT 值均选取同层面两侧血管截面的 ROI 并取平均值,计算信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)、CNR,公式:
11、SNR=目标血管 CT值/SD 值,CNR=(颈内动脉CT值同层咬肌 CT 值)/SD 值。(2)主观评价:由 2 名主治医师进行图像质量主观评分,意见相左时,与主任医师讨论,若仍不能达成一致意见,则去除该患者。分别对 80 kV、线性 120 kVp、非线性融合图像及 Mono E 图像进行综合评分。整体图像质量评分标准6分为 5 级:5 级,优,图像清晰锐利,无明显的噪声和伪影;4 级,良,图像有轻微的噪声和伪影;3 级,中等,图像有轻度的噪声和伪影,但不影响诊断效果;2 级,差,图像有明显的噪声和伪影,不足以进行诊断;1级,图像有严重的噪声和伪影,不能诊断。达到3级以上为准。1.3 统计
12、学处理 采用SPSS 20.0版本进行统计分析,1.2.2 图像质量评价(1)客观评价:分别于 80 kV、线性 120 kVp、非线性融合图像及 Mono E(CNR为 1)图像上选取管腔 75%的感兴趣区(region of interest,ROI)测量主动脉弓、颈总动脉中段水平、颈内动脉图 2 80 kV 重建容积再现技术图像图 3 线性 120 kVp 重建容积再现技术图像图 1 Mono E 图像 CNR 曲线图(箭头处为红线示取 CNR 为 1 时进行图像重建,CNR:噪声比)59 心脑血管病防治 2024 年 2 月第 24 卷第 2 期 Cardio-Cerebrovasc
13、Dis Prev Treat,February 2024,Vol.24,No.2符合正态分布的计量资料以 xs 表示,多组间行单因素方差分析,两两比较采用 LSD 法。计数资料用例(%)表示,采用2检验。P 0.05为差异有统计学意义。2 结果2.1 各图像 CT 值比较 见表 1。在所有测量的 4 种图像 CT 值中,CT 值最低位为线性 120 kVp,四组比较差异有统计学意义(P 0.05)。线性 120 kVp 与Mono E 图像主动脉弓、颈总动脉、颈内动脉、大脑中动脉 CT 值与 80 kV 图像 CT 值比较,差异均有统计学意义(P 0.05);非线性融合图像颈内动脉CT 值与
14、80 kV 图像 CT 值比较,差异有统计学意义(P 0.05)。与线性 120 kVp图像比较,非线性融合与Mono E 图像主动脉弓、颈总动脉、颈内动脉、大脑中动脉CT 值较高,差异均有统计学意义(P 0.05)。非线性融合图像与 Mono E 图像大脑中动脉 CT 值比较,差异有统计学意义(P 0.05)。2.2 各组图像质量客观评价比较 四组图像质量客观评价比较差异均有统计学意义(P 0.05)。与80 kV 图像比较,Mono E 图像主动脉弓SNR 较高(P 0.05);与线性 120 kVp 图像比较,非线性融合图像颈总动脉 SNR、颈内动脉 SNR、大脑中动脉 SNR 均较高(
15、P 0.05),Mono E 图像颈总动脉 SNR、颈内动脉 SNR 较高(P 0.05);与非线性融合图像比较,Mono E 图像主动脉弓 SNR 较高(P 0.05)。在颈内动脉处所有测量 CNR 中非线性融合图像高于 Mono E 图像,Mono E 图像高于其余各图像,其中非线性融合图像与线性 120 kVp 图像比较差异有统计学意义(P 0.05),见表 2。2.3 各组图像质量主观评分比较 四组所有图像均满足诊断,整体图像质量的主观评分差异有统计学意义(2=67.841,P 0.05)。非线性融合图像的主观评分与 Mono E 图像的主观评分均优于 80 kV 及线性120 kVp
16、(2=-5.895、-6.478、-5.085、-5.667,P 0.05),80 kV 与线性 120 kVp 图像的主观评分比较,差异无统计学意义(P 0.05),见表3、图 4。表 1 各组图像质量 CT 值比较(xs,HU)图像例数主动脉弓颈总动脉颈内动脉大脑中动脉80 kV40501.8375.31554.7081.00523.9580.21503.9368.84线性 120 kVp40372.2355.65a402.4560.00a385.9554.10a368.9549.22a非线性融合40466.1778.28b514.3382.27b481.8979.20ab471.3276
17、.64bMono E40461.7968.65ab477.9075.55ab448.9072.48ab429.9462.45abcF 值77.24286.71489.08673.688P 值0.010.010.010.01 注:与 80 kV 比较aP 0.05,与线性 120 kVp 比较bP 0.05,与非线性融合比较cP 0.05表 2 各组图像质量客观评价比较(xs)图像例数主动脉弓 SNR颈总动脉 SNR颈内动脉大脑中动脉 SNRSNRCNR80 kV4020.743.9735.4911.0527.488.7732.658.9024.255.11线性 120 kVp4022.014.
18、4732.328.0726.137.3829.589.1223.656.58非线性融合4021.694.3937.8812.63b31.379.61b41.2411.42b28.367.28bMono E4023.114.73ac38.2411.60b30.288.52b36.9514.0728.669.23F 值19.03019.83016.44019.71010.023P 值0.010.010.010.010.05 注:SNR:信噪比;CNR:对比噪声比;与 80 kV 比较aP 0.05,与线性 120 kVp 比较bP 0.05,与非线性融合比较cP 0.05表 3 各组图像质量主观评
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