低剂量迭代重建脑CT灌注成像联合CT血管造影在缺血性脑血管病的诊断价值

摘要

目的:比较低剂量扫描条件下IR与FBP两种重建算法对CT灌注及灌注重组PCTA图像质量的影响。并以DWI为标准，检测低剂量迭代重建CT灌注显示病灶的能力以及把低剂量迭代重建CT灌注重组PCTA与传统CTA进行比较以得出其诊断的有效性如何。探讨降低脑卒中CT检查辐射剂量的方法。 材料和方法: 1.一般资料 IR与FBP两种重建算法对CT灌注及灌注重组PCTA图像质量比较的入组病例:临床拟诊为急慢性缺血性脑血管病的31例患者，一般无明显的意识障碍。 以DWI为标准，检测低剂量迭代重建CT灌注显示病灶能力的入组病例:临床拟诊为急性缺血性脑卒中的20例患者，从出现症状到本院就诊检查的时间为5h～72h。 低剂量迭代重建CT灌注重组PCTA与传统CTA比较的入组病例:临床拟诊为缺血性脑血管病的60例患者。 本研究经医院伦理委员会批准并在其监督下进行，所有研究对象均签署知情同意书。 2.仪器与方法 采用256层螺旋CT(Philips Brilliance iCT)扫描，所有患者均首先行常规头颅CT平扫，排除颅内出血后进行头颅CT灌注检查。 急性缺血性脑卒中病例均加做磁共振扫描，包括常规头颅MRI及头颅弥散加权成像扫描。磁共振扫描采用GE3.0T(Signa ExciteⅡ HD)超导型磁共振成像系统。 入组低剂量迭代重建CT灌注重组PCTA与传统CTA比较的病例均加扫头颅CTA。 射线剂量计算公式： E=k×DLP其中E为有效剂量，k为不同部位的权重因子，头部k值为0.0023 mSv/mGy·cm。 3.图像后处理 IR与FBP两种重建算法对CT灌注及灌注重组PCTA图像质量比较的入组病例:将CT灌注原始图像数据分别经iDose4(Level4)迭代算法重建及FBP算法重建后，经软件自动生成时间-密度曲线(TDC)及灌注参数MTT图、CBV图、CBF图及TTP图。再分别把5mm层厚的两种重建算法的CT灌注原始图像拆薄成0.625 mm层厚的薄层图像。根据TDC曲线选取达到强化峰值的动脉期薄层灌注图像进行血管重组。 以DWI为标准，检测低剂量迭代重建CT灌注显示病灶能力的入组病例:将CT灌注原始图像数据经iDose4(Level4)迭代算法重建。经软件自动生成TDC曲线及灌注参数MTT图、CBV图、CBF图及TTP图。 低剂量迭代算法的CT灌注重组PCTA与传统CTA比较的入组病例:将CT灌注原始图像数据分别经iDose4(Level4)迭代算法重建后，经软件自动生成TDC曲线及灌注参数MTT图、CBV图、CBF图及TTP图。再把5mm层厚的CT灌注原始图像拆薄成0.625 mm层厚的薄层图像。根据TDC曲线选取达到强化峰值的动脉期薄层灌注图像进行血管重组。CTA扫描得到的图像也进行血管的重组。 4.图像观察评价 分析前对图像质量判别标准进行统一认识，所有图像由两位具有5年以上神经组诊断经验的放射科医生采用盲法分别对图像质量进行主观评价，即病人的名字、年龄、性别，扫描参数、重建方式、检查号等均被隐藏。图像被随机分配给每位阅片者，所有图像统一用同一显示屏显示。 IR与FBP两种重建算法图像质量的比较的入组病例:图像噪声评价，在Tmax图中选取最能显示侧脑室与基底节的层面，并选择5个感兴趣区包括:额叶白质、尾状核头、豆状核、背侧丘脑及枕叶白质。每个感兴趣区记录下其CT平均值及其CT值的标准差(SD)。SD作为图像噪声。按下列公式计算信噪比，信噪比 SNRROI=ROIAv/ROISDIR与FBP对CTP灌注参数图进行3个方面的图像质量评价，分别是脑灰白质分界、图像均匀性、图像伪影严重程度。每一指标均作0～2分的评价:0分:差;1分:一般;2分:好。每个指标进行分别分析。最后把三个指标统一起来作为总体的图像质量评分，即每个灌注参数图得分在0～6分。 以DWI为标准，检测低剂量迭代重建CT灌注显示病灶能力的入组病例:同一病例的DWI图像与头颅CT灌注参数图像一起分析。如能同时在DWI图像及CT灌注图像上显示病灶，定义为真阳性;如同时在DWI图像及CT灌注图像上均未发现病灶，定义为真阴性;如能在DWI图像显示病灶但CT灌注图像不能显示，定义为假阴性;如仅在CT灌注图像显示病灶但DWI图像未显示，定义为假阳性。 IR与FBP两种重建算法对CT灌注重组PCTA图像质量比较的入组病例:PCTA图像质量评价:1分:图像质量差，血管轮廓模糊;2分:图像质量一般，动脉血管强化欠佳，诊断信心不足;3分:图像质量好、动脉血管强化佳，有足够的诊断信心;4分:图像质量及动脉血管强化均非常好。最后把结果分成图像质量可满足临床诊断（得分为3分或4分）及不可满足临床诊断（得分为1分或2分）两类。 低剂量迭代算法的CT灌注重组PCTA与传统CTA比较的入组病例:观察分析的血管包括双侧颈内动脉远端，双侧大脑中动脉M1段、M2～3段，双侧大脑前动脉A1～3段、双侧大脑后动脉P1～3段、基底动脉。对所观察的血管段分为4个级别:无狭窄或狭窄程度＜30％，30％≤狭窄程度＜50％，狭窄程度≥50％但未达闭塞，闭塞。 5.统计学方法 采用SPSS13.0统计软件进行分析。图像噪声、图像信噪比正态分布者，采用配对t检验;非正态分布者采用Wilcoxon符号秩和检验。P＜0.05认为差异有统计学意义。灌注参数图评分及PCTA图像评分均采用Wilcoxon符号秩和检验，P＜0.05认为差异有统计学意义。DWI为标准，计算DWI与低剂量迭代重建脑CT灌注对急性脑梗塞病灶探测能力的差异及PCTA图像质量两分类均采用配对设计四格表资料的校正x2检验，P＜0.05认为差异有统计学意义。CTA与PCTA对检测颅内动脉血管病变结果的一致性采用加权Kappa检验。 两位阅片人对图像主观评分的一致性采用Kappa检验。 结果: 1.辐射剂量 CT平扫有效辐射剂量约为0.94～0.95mSv，CT灌注有效辐射剂量为2.12 mSv，CTA有效辐射剂量约为2.31～2.32 mSv。 2.IR与FBP两种重建算法对CT灌注图像质量的影响 ①5个感兴趣区均有IR重建的图像比FBP重建的图像的噪声水平、SNR都要好，且P值均＜0.001。 ②两种算法重建的四种灌注参数图的脑灰白质分界评分相差不大，P值均＞0.05。IR重建的四种灌注参数图的图像均匀性评分比FBP重建的都要好，且P值均＜0.05。四种灌注参数图的图像伪影严重程度评分，除了IR重建的TTP图比FBP重建的好，且P＜0.05;两种算法重建的CBV图、CBF图、MTT图相差不大，P值均＞0.05。IR重建的四种灌注参数图的总体图像质量评分比FBP重建的都要好，P值均＜0.05。 ③两位医师的观察结果具有较好的一致性（Kappa=0.765）。 3.低剂量迭代算法的CT灌注与DWI比较 ①低剂量迭代重建的脑CT灌注对急性脑梗塞病灶探测的敏感性为77.3％，特异性为100.0％，阳性预测值为89.5％，阴性预测值为28.6％。DWI与低剂量迭代重建脑CT灌注对急性脑梗塞病灶显示能力的差异比较得出P＞0.05。 ②两位医师的观察结果一致性较高（Kappa=0.814）。 4.IR与FBP两种重建算法对CT灌注重组PCTA图像质量的影响 ①IR算法与FBP算法重建的血管图像质量评分得出P＜0.05。两种重建算法图像质量两分类得出P＞0.05。 ②两位医师的观察结果具有较好的一致性(Kappa=0.811)。 5.低剂量迭代算法的CT灌注重组PCTA与传统CTA比较 ①5例因明显运动伪影被除外。CTA未见狭窄或狭窄程度＜30％的580个节段血管中，PCTA仅1个节段血管显示与CTA不符;CTA提示狭窄程度≥30％但未闭塞的19个节段血管中，12个节段血管PCTA与CTA结果一致，PCTA夸大了另外7个节段血管的狭窄程度;CTA发现闭塞的6个节段血管两种方法显示结果一致。PCTA与CTA对脑内动脉血管显示一致性检验的Kw值均＞0.75。 ②两位医师的观察结果具有较好的一致性（Kappa=0.827）。 结论:基于iDose4技术的低剂量脑CT灌注检查，能有效地降低辐射剂量并保持良好的图像质量，与DWI比较诊断有效性较高。在获得反映急性缺血性脑梗塞的血流动力学信息的同时，利用CT灌注的容积数据重组PCTA，与传统CTA比较图像质量降低，但结果一致性较高，基本达到了诊断要求，有望省去CTA检查，将进一步降低患者的辐射剂量和减少对比剂的使用。

目录

摘要

前言

第一部分 低剂量迭代重建脑CT灌注在缺血性脑血管病中的应用

第一章 低剂量脑CT灌注图像质量比较(IR vs．FBP)

1．1．1 一般资料

1．1．2 研究方法

1．1．3 结果

1．1．4 讨论

1．1．5 附图、附表

第二章 低剂量迭代重建脑CT灌注发现及显示病灶能力评估

1．2．1 一般资料

1．2．2 研究方法

1．2．3 结果

1．2．4 讨论

1．2．5 附图、附表

第二部分 低剂量脑CT灌注重组CTA在缺血性脑血管病中的应用

第一章 低剂量脑CT灌注重组CTA图像质量比较(IR vs．FBP)

2．1．1 一般资料

2．1．2 研究方法

2．1．3 结果

2．1．4 讨论

2．1．5 附图、附表

第二章 病灶探测能力：低剂量迭代重建PCTA与传统CTA的比较

2．2．1 一般资料

2．2．2 研究方法

2．2．3 结果

2．2．4 讨论

2．2．5 附图、附表

结论

参考文献

攻读硕士学位期间成果

致谢

声明

统计学证明