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【目的】 通过CT能谱成像技术获得不同keV水平(40 keV~140 keV)的CT值,观察良性胸腔积液和恶性胸腔积液CT值的变化情况以及能谱曲线斜率的差异,比较常规混合能量(140kVp)下两者CT值的差异,通过能谱成像技术综合分析良恶性胸腔积液的不同表现,探讨CT能谱成像技术在良性胸腔积液与恶性胸腔积液鉴别诊断中的应用价值。 【方法】 1.选取惠州市第三人民医院于2016年01月至2017年12月期间行能谱CT成像扫描,同时有组织学或实验室生化检查确诊的胸腔积液病人44例。其中良性胸腔积液组25例(包括肺结核、肝硬化、心功能不全或衰竭、肾功能不全、肺炎等)和恶性胸腔积液组19例(包括肺癌、乳腺癌、食管癌等)。 2.检查前让患者进行屏气或平静呼吸的训练,患者仰卧于检查床开始进行检查时,嘱咐患者尽可能在扫描过程中深吸气后屏住呼吸(约15s)或保持呼吸频率一致以减少呼吸伪影。扫描范围从胸廓入口至双侧膈顶囊括全部的肺野,扫描参数:机架旋转速度0.8s/周,螺距为0.984:1,管电压为高低能量(80kVp和140kVp)瞬时(>0.5s)转换,管电流600mA,层厚1.25mm,层间距1.25mm。 3.将能谱数据载入能谱后处理工作站GSI viewer进行分析并获得相关多项能谱功能图像。选择胸腔积液最显著的层面,选择3个感兴趣区ROI,尽可能使感兴趣区在积液的中心位置,避免太靠近肺组织或胸壁组织,感兴趣面积大致相等,约为350mm2~380mm2。。另在常规混合能量图像亦选择胸腔积液最显著的层面并选取3个感兴趣区ROI,常规混合能量图像与CT能谱成像图像所选取的感兴趣区的位置相对应,感兴趣区的面积相同。测量各项数据后取平均值。比较两组数据在不同keV水平(40 keV~140 keV)CT值的改变情况、两组数据能谱曲线的斜率以及形态的差异,以及良恶性胸腔积液在常规混合能量下CT值的变化。能谱曲线斜率的计算公式为k=y/x,其中y是单能量为40keV和90keV相对应的CT值之差,x值为固定值50。 4. 统计学分析: 应用SPSS22.0统计学软件进行分析。定量资料采用均数±标准差表示。对良性胸腔积液与恶性胸腔积液在40 keV~140 keV不同能量水平下的两组CT值的变化进行分析,两者在40keV~80keV能量水平下的CT值不符合正态分布且方差不齐,采用 Mann-Whitney检定,在 90keV~140keV能量水平下的CT值符合正态分布且方差相等,采用两两独立样本t检验。对良性胸腔积液和恶性胸腔积液对应能谱曲线的斜率的比较采用Mann-Whitney检定。对良性胸腔积液和恶性胸腔积液在混合能量水平下CT值的比较采取Mann-Whitney检定。P<0.05认为差异有统计学意义。 【结果】 1.良性胸腔积液和恶性胸腔积液能谱曲线斜率的对比分析:恶性胸腔积液组能谱曲线斜率K(0.66±0.25)明显大于良性胸腔积液组(0.11±0.07),差异有统计学意义(z=-5.633, P=0.00)。 2. 良性胸腔积液和恶性胸腔积液在不同 keV下CT值的对比分析:单能量水平越低,两组间CT值的差异越突出,尤其以单能量40keV水平下两组间CT值的差异最显著,在40keV~80keV能量水平间恶性胸腔积液组的CT值明显高于良性胸腔积液组,差异有统计学意义,而在90keV~140keV之间良恶性胸腔积液组CT值的差异无统计学意义。 3. 良性胸腔积液和恶性胸腔积液在常规混合能量图像CT值的对比分析:恶性胸腔积液组的CT值约(9.95±4.51)HU,良性胸腔积液组的CT值约(8.80± 3.27)HU,两组间CT值的差异无统计学意义(z=-0.75, P=0.453)。 【结论】 1.通过能谱曲线的斜率能够直观显示出恶性胸腔积液的斜率明显大于良性胸腔积液。 2.良恶性胸腔积液在不同keV能量水平所对应的CT值不同,单能量水平越低,两组间的CT值差异越显著,在单能量40keV水平,两组间的CT值差别最显著。 3. 良恶性胸腔积液在混合能量水平下CT值的差异无统计学意义,因此不能仅凭借常规混合能量下测量的CT值评估胸腔积液的性质。 4. 通过CT能谱成像技术得到的能谱曲线斜率以及不同keV值下对应的CT值综合分析能够初步鉴别诊断良恶性胸腔积液。