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双能量CT诊断外周性肺栓塞的实验及临床研究

作　者: 唐春香
导　师: 卢光明
学　校: 南方医科大学
专　业: 影像医学与核医学
关键词: 外周性肺栓塞 CT肺动脉成像双能量CT Lung Vessels 犬肺栓塞儿童
分类号: R816.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

目的以组织病理学结果为参照标准,利用犬的动物模型评价双能量CT(dual-energy CT, DECT)肺血管增强软件对于急性外周性肺栓塞诊断价值。材料与方法实验方案获当地实验动物委员会批准。16只杂种犬(平均11-16kg)随机分成实验组(n=12)及对照组(n=4)。氯胺酮(福建古田药业有限公司)、地西泮(天津力生制药股份有限公司)及阿托品(武汉大华伟业药业化工有限公司)按4：1：1的比例混合肌肉注射麻醉动物,并经左或右侧大隐静脉建立静脉麻醉通道,以丙泊酚(AstraZeneca S.P.A. Viale Dell’Industria,3-20040Caponago MI)地西泮(天津力生制药股份有限公司)及阿托品(武汉大华伟业药业化工有限公司)按25：1：1的比例混合维持麻醉状态。利用Seldinger技术将24G的Angiocath穿刺针盲穿进入右侧股静脉,并留置5F导管。实验组动物经右侧股静脉的导管注入大小约为0.3×1cm的自体自制血栓。15mL新鲜血液制成的自体血栓捣碎诱导形成外周性肺栓塞。对照组注入等量生理盐水。注射完后1小时行DSA检查,高压注射器注射参数为优维显20mL(300mg I/mL,2mL/kg；Bayer, Berlin, Germany)流率4mL/s及压力400psi。采用DECT方案下的CT肺动脉成像(CTpulmonary angiography, CTPA),同时获得常规CTPA图像及DECT图像。两位放射科医师分别独自利用常规CTPA,及DECT评价每只动物肺栓塞的数目及位置,并共同分析两种方法所得肺栓塞的数目及位置。以肺标本获得的组织病理学结果为参照标准,得出敏感性、特异性、阳性预测值(positive predictive value, PPV)及阴性预测值(negative predictive value, NPV);并得出表示方法间及读者间一致性的κ值。所有图像均由2名放射科医师在不知道病理结果的基础上利用DECT分别单独分析,所有动物的DECT及CTPA图像分析是随机的,并且同一只动物前后分析至少相隔2周的时间以减少读者的记忆。以栓子个数为分析基础,记录CTPA及DECT图像上栓子的有无、数目及位置。CTPA上肺栓塞被定义为肺动脉内出现充盈缺损或相对于对侧未见同侧肺动脉,延伸到肺动脉分支内连续的充盈缺损算为一个栓子。对于DECT Lung Vessels分析,红色或灰色编码的肺动脉为肺栓塞阳性。延伸到肺动脉分支内连续的充盈缺损算为一个栓子,否则算作两个或多个。被编码为红色的肺静脉、肺内结节或支气管周围软组织在分析时被排除。以栓子数目为单位时,分别记录5个肺叶动脉至各自外周肺动脉内栓子个数,真阴性计数以肺叶为单位计算,即一个肺叶动脉或其分支动脉内无栓子计数为1。结果实验组2只狗因术前死亡,1只CTPA图像质量差而被排除。因此4只对照组及9只实验组狗被纳入最后的图像分析。在对照组,没有检测到栓子,但在实验组,组织病理学检查9只动物45个肺叶共237个栓子。在这237个栓子内,11个位于段级肺动脉,49个位于亚段级肺动脉,177个位于亚亚段或更远端肺动脉。读者1利用常规CTPA检测出87个栓子,利用DECT Lung Vessels检测出266个栓子；读者2利用常规CTPA检测出85个栓子,利用DECT Lung Vessels检测出246个栓子。组织病理学检查结果为参照标准,读者1利用常规CTPA及DECT Lung Vessels正确检测出166/284个栓子及165/279个栓子,错误检测出了153/95及152/65个栓子。因此得出读者1利用常规CTPA及DECT Lung Vessels检测栓子的敏感性为36.1%、86.1%,特异性为98.8%、56.3%,PPV为98.8%、76.7%,及NPV为34.5%、70.8%。读者2利用常规CTPA及DECT Lung Vessels检测栓子的敏感性为35.9%、88.2%,特异性为100%、68.4%,PPV为100%、84.9%,及NPV为34.5%、74.1%。两个读者共同利用常规CTPA及DECT Lung Vessels检测栓子的敏感性为39.7%、94.9%,特异性为96.4%、71.4%,PPV为96.9%、87.9%,及NPV为35.9%、87.0%。CTPA联合DECT Lung Vessels软件检测肺栓塞敏感性、特异性、PPV及NPV分别为93.1%、76.9%、89.4%、84.2%,均高于CTPA单独分析时的数据(P<0.001)。配对χ2检验(McNemar检验)结果显示读者1及读者2得出的DECT Lung Vessels的敏感性及NPV均高于常规CTPA,但特异性及PPV均低于常规CTPA(两者P<0.001)。Kappa统计学分析计算得出DECT Lung Vessels读者之间的一致性为0.65(P<0.001),CTPA读者之间的一致性为0.70(P<0.001)。而DECT Lung Vessels与CTPA方法之间一致性的κ值为0.553(P<0.001)。结论以组织病理学结果为参照标准,DECT肺血管增强软件相比于常规CTPA能提高外周性肺栓塞诊断的敏感性和NPV,但却降低了诊断的特异性及PPV。DECT Lung Vessels可以作为提高外周性肺栓塞诊断的敏感性及PPV的补充检测方法,建议在临床中使用。目的评价双能量CT肺血管增强分析(Lung Vessels)软件对儿童肺栓塞的检出价值。材料与方法2010年4月到2011年6月期间共47名儿童(≤18岁)肾病综合征患者(男32例,女15例,平均年龄15岁)进行了双能量CT肺动脉成像(CTPA);扫描完成后,原始数据被自动重建为3组层厚为0.75mm的数据,分别为80kV、140kV及平均加权图像(两者按3：7的比例融合,类似常规120kV图像)。于120kV薄层图像的肺动脉主干水平记录肺动脉主干强化值(单位为HU),由2名放射科医师(分别有5年和2年阅读双能量CT肺动脉成像的经验)首先独立利用双能量CT的Lung Vessels软件对患者肺栓塞的有无及栓子个数进行分析并记录。在工作站(Syngommwp VE31A)上将自动重建的0.75mm的80kV或140kV调入双能量CT的Lung Vessels软件内进行数据分析。对于Lung Vessels分析,红色编码的肺动脉为肺栓塞阳性,延伸到肺动脉分支内连续的充盈缺损算为一个栓子。被编码为红色的肺静脉、肺内结节或支气管周围软组织在分析时被排除。首先以患者为基础,分析其肺栓塞的有无；然后以肺叶为基础,记录左上叶、左下叶、右上叶、右中叶、右下叶动脉内栓子数；若病变延伸到肺动脉主干时以受累最严重的叶动脉计算。最后,以栓子个数为分析单位计算出两肺肺叶动脉至肺段及亚段肺动脉内栓子个数。以患者为分析单位时,无肺栓塞者为阴性,只要出现1处肺栓塞计为阳性；在以肺叶为分析单位时,一个肺叶内出现一个或多个肺动脉栓子计为阳性,无肺动脉栓子计为阴性；以栓子数目为单位时,分别记录5个肺叶动脉至各自外周肺动脉内栓子个数,真阴性计数以肺叶为单位计算,即一个肺叶或其分支动脉有一个或多个栓子计数为1,否则为0。利用双能量CT的Lung Vessels软件分析后至少1周后,两位医师共同评价了常规CTPA上栓子的有无及数目,两者意见不一致时经第3名高年资医师确定。CTPA上肺栓塞被定义为肺动脉内出现充盈缺损。CTPA的肺栓塞记录和分析方法同前述。两名放射科医师分别以患者、肺叶及栓子数为单位,利用Lung Vessels软件记录肺栓塞的有无；以常规CTPA作为参照标准,计算Lung Vessels软件检测儿童肺栓塞的敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值,并分别计算以患者、肺叶及栓子个数为单位时读者之间的一致性。结果本组病例肺动脉强化平均CT值为356.4HU,其中仅3例(6.4%,3/47)中度强化,其余44例(93.6%,44/47)均为明显强化。本研究利用常规CT肺动脉成像检出肾病综合征儿童肺栓塞发生率为27.6%(13/47),其中3例患者为孤立性外周性肺栓塞,10例患者为多发肺栓塞,DECT Lung Vessels检出肾病综合征儿童肺栓塞发生率为55.2%(26/47)。常规CTPA上检出的13例肺栓塞患者中,共35个肺叶有肺栓塞,检出51个肺动脉栓子。两名读者分别以肺叶及栓子个数为单位分析记录肺动脉栓子的个数、真阳性、假阳性及假阴性结果见表1所示。以患者为分析单位,读者1和读者2分别利用Lung Vessel软件检出了30例及26例肺栓塞患者,敏感性、特异性、阴性预测值及阴性预测值分别为100%、64.7%、52%、100%及100%、76.5%、61.9%、100%,以肺叶为单位时,读者1和读者2分别利用Lung Vessel软件检测出了74个及63个肺叶有栓子,敏感性、特异性、阴性预测值及阴性预测值分别为94.3%、79.5%、52.4%、98.8%及97.1%、85.5%、55%、99.4%,以栓子个数为单位时,读者1和读者2分别利用Lung Vessel软件检测出了134和105个栓子,敏感性、特异性、阴性预测值及阴性预测值分别为96.1%、64.9%、36.3%、98.9%及94.1%、79%、45.7%、98.3%；以患者、肺叶和栓子个数为分析单位,2名读者利用Lung Vessel软件检测肺栓塞的一致性好(Kappa值=0.828、0.859、0.695,P均小于0.001)。结论在本研究中利用常规CTPA检测肾病综合征儿童肺栓塞发生率为27.6%。双能量CT的Lung Vessels软件在检测肺栓塞中有着高的敏感性及阴性预测值,但仍存在很多导致假阳性结果的因素。高的敏感性可以提高外周性小栓子的检出率,高的阴性预测值可以增加医师,尤其是缺乏经验的医师排除肺栓塞诊断的信心。双能量CT的Lung Vessels软件可以作为提高儿童肺栓塞检测的敏感性的补充诊断方法。

全文目录

摘要  3-9
ABSTRACT  9-17
目录  17-19
第二章双能量CT肺血管增强软件提高外周性肺栓塞检测敏感性的实验研究  19-41
  前言  19-20
  1 材料  20
  2 方法  20-23
  3 结果  23-24
  4 讨论  24-27
  全文小结  27-28
  论文图片及表格  28-38
  参考文献  38-41
第二章双能量CT肺血管增强软件对儿童肾病综合征患者肺栓塞的诊断价值  41-61
  前言  41-42
  1 材料和方法  42-44
  2 结果  44-45
  3 讨论  45-48
  全文小结  48-49
  论文图片及表格  49-58
  参考文献  58-61
综述  61-72
  参考文献  69-72
缩写词简表  72-73
攻读硕士学位期间成果  73-74
致谢  74-75

双能量CT诊断外周性肺栓塞的实验及临床研究

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