双能CT单能谱成像检测不同性质孤立性肺结节的实验研究

摘要

目的:分析单能谱图像与孤立性肺结节检出率及其图像质量的关系.方法:采用男性胸部仿真体模,并随机置入不同密度(-800HU、-650HU与100HU)及大小(3mm、5mm、8mm、10mm、12mm)的球形模拟结节,使用西门子双源炫速CT (SOMATOM definition flash)双能量模式(80/140kV)对体模进行扫描,提取出不同能量水平的单能谱图像后对每组图像进行图像质量及结节检出率分析.分组1:每种密度结节中各包含5种不同直径结节各6枚,共计90枚;分组2:选取-650HU磨玻璃结节,每种直径结节各9枚,共计45枚.使用SPSS软件进行统计分析,结节的噪声、SNR、CNR采用ANOVA方差分析,若差异有统计学意义,则进一步进行两两对比(若方差齐则使用LSD检验,方差不齐使用Dunnett T3检验);结节检出率的比较采用Fisher确切概率法.结果:-800HU、-650HU与100HU的模拟结节在不同单能谱图像上噪声、SNR及CNR的差异有统计学意义(P＜0.05),且通过绘制折线图发现在70keY图像上,各密度结节的噪声低而SNR、CNR最高;以70keV为对照组,65keV、75keV与70keV两两比较,相同密度结节图像噪声、SNR及CNR的差异无统计学意义(P＞0.05);在-650HU结节中,5种不同直径的结节在每个单能量水平图像上的噪声、SNR及CNR的差异均无统计学意义(P＞0.05).在60～ 140keY图像上-800HU、-650及100HU结节检出率为100％,＞5mm的模拟结节在所有单能谱图像上均检出.在40和50keV图像上-800HU及3mm模拟结节检出率低于60 ～ 140keV (P＜0.05).结论:胸部双能CT孤立性肺结节成像时,70keV时图像的噪声最小,其SNR与CNR最高;选择60keV以上单能谱图像可提高孤立性肺结节的检出率.