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        雙源CT容積灌注成像在孤立性肺結(jié)節(jié)診斷中的應(yīng)用研究

        2016-12-21 11:13:06余洪唐志明劉衡王勇朋宋之光范奇文曾令雯駱科進(jìn)張?bào)w江李邦國
        貴州醫(yī)藥 2016年9期
        關(guān)鍵詞:雙源容積良性

        余洪 唐志明 劉衡 王勇朋 宋之光 范奇文 曾令雯 駱科進(jìn) 張?bào)w江 李邦國△

        (1.遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像科,貴州省醫(yī)學(xué)影像中心,貴州 遵義 563003;2.貴陽中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科,

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        雙源CT容積灌注成像在孤立性肺結(jié)節(jié)診斷中的應(yīng)用研究

        余洪1唐志明1劉衡1王勇朋1宋之光2范奇文1曾令雯1駱科進(jìn)1張?bào)w江1李邦國1△

        (1.遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像科,貴州省醫(yī)學(xué)影像中心,貴州 遵義 563003;2.貴陽中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科,

        貴州 貴陽 550001)

        孤立性肺結(jié)節(jié); 雙源CT; 容積灌注成像; 血流動(dòng)力學(xué); 定量參數(shù)

        孤立性肺結(jié)節(jié)(SPN) 是胸部影像學(xué)常見征象,是指肺實(shí)質(zhì)內(nèi)直徑≤30 mm、單發(fā)的、圓形或類圓形、完全被肺實(shí)質(zhì)包圍的致密影,邊界清晰或不清晰,病灶內(nèi)多數(shù)無鈣化、空洞,不伴肺不張、衛(wèi)星病灶或肺門、縱隔淋巴結(jié)腫大[1]。SPN可見于不同性質(zhì)的病變,是多種良、惡性疾病的共同表現(xiàn),而其中最為常見者是肺癌[2]。既往SPN的CT灌注研究,大部分只是動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描,或者是部分容積灌注掃描,并非真正的容積灌注。本研究利用炫速雙源CT對SPN進(jìn)行容積灌注成像,為SPN定性診斷及鑒別診斷提供客觀、科學(xué)的參考依據(jù)。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料 收集我院2011年12月至2013年3月收治60例SPN患者,其中44例灌注成功且經(jīng)過手術(shù)病理臨床證實(shí)取得最終結(jié)果并納入統(tǒng)計(jì)分析。44例中,男性26例,女性18例,年齡14~82歲,平均(52.6±10.8)歲。肺結(jié)節(jié)直徑8~30 mm,平均22.4 mm。

        1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) (1)常規(guī)胸片或CT掃描發(fā)現(xiàn)孤立性肺結(jié)節(jié),病灶性質(zhì)不明;(2)能配合CT掃描,無對比劑過敏,無嚴(yán)重的心、肝、腎功能障礙等不適合增強(qiáng)掃描的禁忌證;(3)病人進(jìn)行手術(shù)切除或介入穿刺之前未行放療、化療或其它相關(guān)治療;(4)CT灌注時(shí)間距手術(shù)時(shí)間不超過2周。

        1.3 檢查方法 主要儀器采用炫速雙源CT掃描儀、Ulrich medical REF XD 2060-Touch CT型自動(dòng)高壓注射器、非離子型對比劑碘海醇(300 mgI/mL)、18 G針頭?;颊咂翚庥?xùn)練,調(diào)整呼吸頻率與呼吸動(dòng)度,同時(shí)吸氧10~15 min,1~1.5 L/min,提高病人缺氧耐受力,以便配合完成CT檢查。建立靜脈通道,留置套管針。病人仰臥位,束緊胸腹聯(lián)合帶,掃描范圍自胸廓入口到雙側(cè)膈面水平。平掃參數(shù):管電壓100 kV,管電流100 mAs,矩陣512×512,螺距0.6,掃描層厚為8 mm。CT灌注掃描:確定灌注掃描靶層面(范圍以結(jié)節(jié)中心層面上下3.5 cm)。采用SyngoVPCT體部灌注掃描方案,注射對比劑后延遲2~4 s進(jìn)行灌注掃描,采集時(shí)間約38 s,對比劑總量50 mL,注射流率6 mL/s。掃描參數(shù):管電壓100 kV,管電流150 mAs,掃描層厚為5 mm,重建層厚為1 mm。掃描前開啟X-CARE低劑量技術(shù)、非對稱屏蔽采集技術(shù)(ADS),集成4D實(shí)時(shí)調(diào)制(CARE Dose 4D)技術(shù)。

        1.4 數(shù)據(jù)處理及圖像分析 灌注掃描完成,將圖像重建數(shù)據(jù)傳到Siemens Syngo Multimodality workplace工作站,用體部灌注軟件進(jìn)行CT灌注成像分析。感興趣區(qū)ROI的選擇應(yīng)盡可能避免結(jié)節(jié)內(nèi)明顯壞死、鈣化灶,選擇結(jié)節(jié)內(nèi)或邊緣實(shí)性部分,以SPN所在層面的頸總動(dòng)脈或胸主動(dòng)脈為流入動(dòng)脈,計(jì)算機(jī)自行運(yùn)算獲得相應(yīng)的灌注參數(shù)及偽彩圖。

        2 結(jié) 果

        2.1 病理結(jié)果 經(jīng)手術(shù)切除病理確定者20例,經(jīng)穿刺活檢或纖維支氣管鏡得到組織、細(xì)胞學(xué)證明者14例,8例經(jīng)臨床相關(guān)檢查或試驗(yàn)性治療證實(shí),2例經(jīng)臨床長期隨診觀察證實(shí)。將結(jié)果分為惡性、良性、炎性三組。惡性結(jié)節(jié)28例(其中腺癌16例,鱗癌6例,小細(xì)胞癌1例,類癌1例,轉(zhuǎn)移瘤4例);良性結(jié)節(jié)9例(結(jié)核球4例,動(dòng)靜脈畸形AVM 1例,血管瘤1例,肺囊腫1例,肺隔離癥1例,纖維硬結(jié)1例);炎性結(jié)節(jié)7例。

        2.2 惡性、良性與炎性SPN強(qiáng)化方式情況 惡性結(jié)節(jié)以均勻強(qiáng)化為主,炎性結(jié)節(jié)多表現(xiàn)為周邊強(qiáng)化,良性組出現(xiàn)了多種強(qiáng)化方式,以輕度強(qiáng)化方式較多。

        2.3 惡性、良性與炎性SPN平掃值與增強(qiáng)峰值結(jié)果 惡性結(jié)節(jié)組平掃值(27.96±9.92)HU,PH(105.68±45.71)HU;炎性結(jié)節(jié)組平掃值(26.88±10.72)HU,PH(87.45±39.07)HU;良性結(jié)節(jié)組平掃值(15.42±6.39)HU,PH(26.57±6.92)HU。CT平掃值:惡性組與良性組、炎性組與良性組、惡性組與炎性組比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);增強(qiáng)峰值PH:惡性組與良性組、炎性組與良性組間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),惡性組與炎性組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1,如果設(shè)定PH值>30 HU為診斷惡性結(jié)節(jié)的閾值,則敏感度為97%,特異度為56%,準(zhǔn)確率為82%。

        表1 各參數(shù)組間比較統(tǒng)計(jì)結(jié)果

        2.4 SPN時(shí)間密度曲線 不同性質(zhì)肺結(jié)節(jié)出現(xiàn)多種形態(tài)的TDC曲線,大致歸納為四種類型:Ⅰ型呈速升速降型,下降幅度較緩且降支可能出現(xiàn)平臺(tái)期;Ⅱ型呈速升緩降型,下降期可能有緩升高趨勢;Ⅲ型曲線:整體形態(tài)走向平緩,只在一定范圍內(nèi)有小幅度波動(dòng)。不典型曲線:曲線形態(tài)沒有規(guī)律。本實(shí)驗(yàn)中惡性組以Ⅰ型曲線為主;炎性組以Ⅱ型曲線為主;良性組以Ⅲ型曲線為主(4例結(jié)核球、1例纖維硬結(jié)、1例肺囊腫),另有1例AVM、1例血管瘤、1例隔離癥出現(xiàn)了Ⅱ型曲線。

        2.5 SPN容積灌注參數(shù)結(jié)果及統(tǒng)計(jì)分析 惡性、炎性結(jié)節(jié)組的BF、BV和PS值明顯高于良性結(jié)節(jié)組,組間比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),惡性組與炎性組間BF、BV與PS比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);良性組的TTP、MTT值低于惡性、炎性結(jié)節(jié)組,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),而惡性組與炎性組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,設(shè)定BV值≥15 mL/100 g為判定惡性組的閾值,則28例惡性結(jié)節(jié)里,26例正確,2例錯(cuò)誤;9例良性結(jié)節(jié)判斷完全正確。炎性組7例中,5例正確,2例錯(cuò)誤。以BV值≥15 mL/100 g為判定惡性結(jié)節(jié)的閾值,敏感度為92.8%,特異度85.7%,陽性預(yù)測值為94.2%,陰性預(yù)測值為83.3%。BF(I)值是BF值的優(yōu)化算法,該參數(shù)與BF值保持很好的一致性。RSQ:相關(guān)系數(shù)的平方,描述測量值和理論值的線性相關(guān)程度,數(shù)值在0~1之間,單位為%;RSD:殘差指數(shù),反映測量值樣本集的離散程度大小。見表2,3。

        表2 孤立性肺結(jié)節(jié)雙源CT灌注參數(shù)表

        表3 惡性、炎性、良性肺結(jié)節(jié)各灌注參數(shù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

        2.6 X線輻射劑量 本研究利用雙源CT掃描儀及CT水模對X-Care技術(shù)在開啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)下的X線輻射劑量進(jìn)行了比較。在未開啟X-Care技術(shù)掃描水模體時(shí),劑量長度乘積(DLP)為74.9 mGy.cm。開啟X-Care技術(shù)掃描同一水模體,DLP為43.4 mGy.cm,明顯低于前者。有效劑量(ED)=DLP×k(權(quán)重因子)。對同一掃描部位而言,因K值為同一常數(shù),DLP與ED成正比。

        3 討 論

        CT灌注軟件推導(dǎo)數(shù)學(xué)方法僅兩種:非去卷積算法和去卷積算法。非去卷積法相對簡單、容易理解,但卻容易低估BF值。去卷積法更加真實(shí)反映組織器官的灌注情況,是目前CT灌注成像研究應(yīng)用最多的數(shù)學(xué)方法[3],本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用去卷積算法。作者嘗試將兩種數(shù)學(xué)方法做比較,但根據(jù)體部灌注軟件自帶的Patlak 分析(屬于非去卷積法)計(jì)算44例SPN患者,有8例不能得出Patlak BV、PS,同時(shí)不能得到灌注彩圖,這樣的病例數(shù)占總數(shù)的22.7%。目前業(yè)界專家對于兩種算法計(jì)算得出的結(jié)果存在的差異,沒有給出很好的解釋[4],因此,建立一套標(biāo)準(zhǔn)的分析方法非常有必要。

        本實(shí)驗(yàn)中部分肺結(jié)節(jié)直徑<8 mm,測量結(jié)果受到容積效應(yīng)影響導(dǎo)致不準(zhǔn)確、甚至為負(fù)值,這說明CT平掃值對于SPN性質(zhì)的判定沒有意義。若將PH值>30 HU為診斷惡性結(jié)節(jié)的閾值,則敏感度為97%,特異度為56%,準(zhǔn)確率為82%,這與部分報(bào)道不一致[5],推測可能與對比劑注射劑量、流率以及CT機(jī)型不同有關(guān)。本研究中惡性組TDC大部分表現(xiàn)為Ⅰ型曲線,說明對比劑進(jìn)入組織中比較容易,腫瘤血管明顯增多、基底膜不完整、通透性高,故強(qiáng)化時(shí)間早、峰值出現(xiàn)較早[6],而下降支后出現(xiàn)平臺(tái)期,可能是對比劑在血管或組織間隙中流動(dòng)比較緩慢形成滯留有關(guān)。炎性組TDC大部分表現(xiàn)為Ⅱ型曲線,表明結(jié)節(jié)內(nèi)血管同樣豐富,對比劑進(jìn)入容易,但排空延遲,因?yàn)榻M織水腫引起靜脈回流受阻。良性結(jié)節(jié)血供少或者沒有明顯血供,因此TDC表現(xiàn)為低平曲線。

        本研究表明,惡性、炎性結(jié)節(jié)的BF、BV、PS均明顯高于良性結(jié)節(jié),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,然而惡性組與炎性組間比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這與陳南等[7]研究結(jié)果一致。炎性結(jié)節(jié)雖然血管增多,但是基底膜基本完整,而惡性結(jié)節(jié)除了腫瘤血管明顯增多外、且基底膜不完整,所以能夠解釋炎性結(jié)節(jié)和惡性結(jié)節(jié)BF、BV值較高的原因,大部分良性結(jié)節(jié)乏血供(本實(shí)驗(yàn)中血管瘤、AVM、肺隔離癥除外),因此灌注參數(shù)值均較低,依靠這三個(gè)指標(biāo)鑒別惡性與良性結(jié)節(jié)、炎性與良性結(jié)節(jié)幫助較大、是非??煽慷覝?zhǔn)確的,但是對于惡性結(jié)節(jié)與炎性結(jié)節(jié)則不能鑒別。

        本研究組中,良性組TTP、MTT值均低于惡性、炎性組,具有顯著差異,而惡性組與炎性組比較則無明顯差異;良性結(jié)節(jié)屬乏血供病灶,血管較細(xì)且內(nèi)部結(jié)構(gòu)無異常,對比劑擴(kuò)散慢,按理說MTT值應(yīng)該相對較長,但本實(shí)驗(yàn)中良性組MTT卻低于惡性、炎性結(jié)節(jié),分析可能是良性組中出現(xiàn)了血管瘤、AVM、肺隔離癥3個(gè)富血供病變,導(dǎo)致MTT值變小,進(jìn)一步提示MTT作為良性結(jié)節(jié)與惡性、炎性結(jié)節(jié)鑒別的指標(biāo)的可信度不高。

        綜上,炫速雙源CT容積灌注成像可作為SPN研究的重要方法,對結(jié)節(jié)性質(zhì)的鑒別有一定的價(jià)值,特別是良、惡性結(jié)節(jié),但是對于惡性與炎性結(jié)節(jié)的鑒別仍然缺乏特異性,需要結(jié)合TDC、增強(qiáng)方式以及各種灌注參數(shù)、臨床實(shí)驗(yàn)室檢查來進(jìn)行多方位、綜合性的評價(jià),以期提高SPN的早期定性診斷率。

        [1] Winer-Muram HT. The solitary pulmonary nodule[J]. Radiology, 2006, 239(1): 34-49.

        [2] National Lung Screening Trial Research Team, Aberle DR, Berg CD, et al. The national lung screening trial: overview and study design[J]. Radiology,2011,258 (1):243-253.

        [3] 田興倉, 李文玲, 朱力,等. 多層螺旋CT灌注成像在孤立性肺結(jié)節(jié)中的診斷價(jià)值[J].臨床放射學(xué)雜志, 2013,29(5):730-733.

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        國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81460265);貴州省科學(xué)技術(shù)基金資助項(xiàng)目[黔科合丁字(2012)2361號(hào)]

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        1000-744X(2016)09-0981-03

        2016-02-20)

        △通信作者,E-mail:lbg2015@163.com

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