低剂量胰腺CT灌注成像联合双能量增强扫描在胰腺癌诊断中的应用

摘要

本文内容分为两部分进行论述：
　　第一部分 低剂量全胰腺CT灌注扫描在胰腺癌诊断中的临床应用研究
　　目的:通过对胰腺癌患者进行低剂量全胰腺CT灌注扫描，研究正常胰腺及胰腺癌的时间密度曲线以及相关灌注参数对于胰腺癌诊断的临床应用价值。
　　材料与方法:本研究连续纳入因临床疑为胰腺病变而行CT增强扫描的受检者97例，进行低剂量全胰腺CT灌注扫描。排除胰腺其他疾病患者和弥漫性胰腺癌（没有相对正常胰腺组织）患者共37例，最终入选胰腺癌患者及正常胰腺受检者各30例。胰腺癌组30例患者经临床明确诊断及病理证实，其中男性18例，女性12例，平均年龄为60.00±10.50岁（41-81岁）。正常组30例受检者均经临床诊断及随访排除胰腺病变，其中男性14例，女性16例，平均年龄为53.17±11.18岁（32-77岁）。由一位资深腹部影像学诊断医师使用体部容积灌注软件对灌注图像进行分析，描绘正常胰腺实质及病变区域的时间-密度曲线(time-attenuation curve，TAC)并记录其峰值，记录正常胰腺实质的强化峰值时间(time to peak，TTP);同时测量和记录两组受检者的CT灌注参数，包括血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volume，BV)及毛细血管通透性(permeability，PMB)。所有灌注参数均测量三次取平均值以减少测量误差。记录低剂量全胰腺CT灌注扫描的辐射剂量参数:CT容积剂量指数(volume computed tomographic dose index，CTDIvol)和剂量-长度乘积（dose-length product，DLP），计算有效辐射剂量(effective radiationdose，ED)。使用SPSS19.0统计学软件，对受检者的基本情况（年龄及体重）、TAC峰值及各项灌注参数进行独立样本t检验，P＜0.05认为有统计学意义。
　　结果:两组受检者年龄及体重没有统计学差异。
　　1、TAC分析:正常胰腺实质TTP个体差异较大，分布范围为23s-38s(平均30.15±4.24s)。正常胰腺实质TAC峰值的平均值为104.33±5.28HU，胰腺癌TAC峰值的平均值为47.23±9.33HU。胰腺癌的TAC峰值较正常胰腺实质明显减低（P＜0.05）。30例(30/30，100％)正常胰腺实质的TAC表现相同，均为上升至峰值后下降至平台期。胰腺癌的TAC有两种表现:22例(22/30，73.3％)胰腺癌TAC表现为上升后延续为平台期或缓慢上升期;8例(8/30，26.7％)胰腺癌TAC表现为上升后轻微下降至平台期。正常胰腺与胰腺癌的TAC表现有明显差别。
　　2、灌注参数分析:正常胰腺实质的BF、BV及PMB的平均值分别为90.46±14.29 mL/100mL/min、20.38±7.73 mL/100mL及29.49±10.85mL/100mL/min。胰腺癌的BF、BV及PMB的平均值分别为34.88±12.34mL/100mL/min、4.65±2.73 mL/100mL及29.59±9.29 mL/100mL/min。胰腺癌较正常胰腺实质的BF和BV值明显减低（P＜0.05）;而两组受检者的PMB值无统计学差异(P＞0.05)。
　　3、辐射剂量分析:全胰腺CT灌注扫描所产生的CTDIvol为36.76mGy，DLP为325mGy*cm，计算得出ED为4.88mSv。
　　结论:低剂量全胰腺CT灌注扫描用较低的辐射剂量，提供多种胰腺血流动力学参数，对胰腺的血流动力学改变进行定量分析，并能够确定胰腺实质强化峰值时间以用于指导个体化胰腺增强扫描，对胰腺癌的诊断有重要意义。
　　第二部分 个体化胰腺双能量增强扫描与单能量增强扫描在胰腺癌诊断中的图像质量及辐射剂量的对比研究
　　目的:通过对比个体化胰腺双能量增强扫描与个体化胰腺单能量增强扫描对胰腺癌的显示情况及辐射剂量，研究双能量增强扫描在胰腺癌诊断中的临床应用价值。
　　材料与方法:本研究的研究对象分为两组:组一，新纳入63例因临床疑为胰腺癌而来本院行CT增强扫描的患者，均行个体化胰腺双能量CT增强扫描。排除非胰腺癌受检者和弥漫性胰腺癌（没有相对正常胰腺组织）患者共33例，最终入选经临床明确诊断及病理证实的胰腺癌患者30例作为该部分的研究对象。其中男性16例，女性14例，平均年龄58.08±10.23岁（41-74岁）。受检者先行低剂量全胰腺CT灌注扫描，利用相对正常胰腺实质的时间密度曲线(time-attenuation curve，TAC)来计算其强化的峰值时间(time to peak，TTP)，从而确定个体化胰腺期的扫描时间。采用双能量扫描模式进行个体化胰腺CT增强扫描，所得图像使用双能量后处理软件进行虚拟单能能谱分析，绘制胰腺癌对比噪声比(contrast-to-noise ratio，CNR)的能谱曲线，选出胰腺癌CNR最佳的虚拟单能量图像。组二，回顾性分析第一部分30例胰腺癌患者个体化胰腺单能量增强扫描的图像，计算胰腺癌的CNR。记录两组受检者增强扫描的剂量-长度乘积(dose-length product，DLP)，计算有效辐射剂量(effectiveradiation dose，ED)。使用SPSS19.0统计学软件，对两组受检者的基本情况（年龄及体重）、CNR以及ED进行独立样本t检验，P＜0.05认为有统计学意义。
　　结果:两组受检者年龄及体重没有统计学差异。
　　1、CNR比较:经虚拟单能能谱分析，组一30例受检者所绘制的胰腺癌CNR能谱曲线均呈单峰分布，胰腺期其峰值大约在60-75keV之间分布，而非固定在同一能量水平。组一（个体化胰腺双能量CT扫描组）在胰腺期最佳虚拟单能量图像上获得的胰腺癌CNR的平均值为3.935±0.726;组二（个体化胰腺单能量CT扫描组）在胰腺期图像上获得的胰腺癌CNR的平均值为2.933±0.864。组一胰腺癌的CNR较组二高（P＜0.05）。
　　2、辐射剂量比较:组一增强扫描所产生的DLP的平均值为375.11±67.70mGy*cm(271-460mGy*cm)，计算得出ED的平均值为5.63±1.02mSv(4.07-6.90mSv);组二增强扫描所产生的DLP的平均值为309.95±57.33mGy*cm(189-396mGy*cm)，计算得出ED的平均值为4.64±0.86mSv(2.84-5.94mSv)。组一增强扫描产生的ED高于组二(P＜0.05)。
　　结论:双能量CT扫描最佳虚拟单能量图像能在一定程度上提高胰腺癌病灶的对比噪声比。虽然辐射剂量有所增加，但其对于胰腺癌的检出及诊断有重要意义。

目录

声明

摘要

符号说明

第一部分 低剂量全胰腺CT灌注扫描在胰腺癌诊断中的临床应用研究

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

附表

附图

参考文献

第二部分 个体化胰腺双能量增强扫描与单能量增强扫描在胰腺癌诊断中的图像质量及辐射剂量的对比研究

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

附表

附图

参考文献

综述 双能量CT的基本原理及其在腹部影像的临床应用进展

致谢

博士期间科研成果

学位论文评阅及答辩情况表

English Paper Ⅰ Low-dose whole organ CT perfusion of the pancreas：preliminary study

English Paper Ⅱ Assessment of pancreatic adenocarcinoma：use of low-dose whole pancreas CT perfusion and individualized dual-energy CT scanning