能譜CT冠狀動脈造影單能量圖像質(zhì)量優(yōu)化及狹窄程度評估的體模研究.pdf

1、第一部分
　　一、能譜CT冠狀動脈造影單能量圖像質(zhì)量優(yōu)化的體模研究
　　目的：利用動態(tài)心臟體膜（模擬心率為60次/分）和寶石能譜CT成像技術(shù)，評估不同單能量水平顯示不同狹窄程度冠狀動脈的圖像質(zhì)量，以篩選能譜CT冠狀動脈造影中最優(yōu)單能量圖像。
　　方法：動態(tài)心臟體模（ALPHA1-VT PC， Fuyo Corporation，Japan）解剖部分由3根不同狹窄度程度的冠狀動脈體模（內(nèi)徑3mm）沿長軸方向固定于左心室模型

2、上組成。每根冠狀動脈體模殘余管腔直徑剩余率依次為75％、50%、25%。使用寶石能譜CT掃描儀在Cardiac模式下分別對動態(tài)心臟體模行寶石能譜成像（gemstone spectral imaging，GSI）模式掃描、軸位標準CT冠狀動脈造影（axial-standard CT coronary angiography，A-CTCA）掃描。利用GSI處理/重建平臺獲得40～140 keV間距為10 keV的11組單能量圖像及A-CTC

3、A圖像。比較各組單能量圖像及A-CTCA圖像噪聲（noise，N）、信噪比（signal to noise ratio，SNR）、對比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR）。統(tǒng)計分析使用單因素方差分析（ANOVA），存在差異的數(shù)據(jù)使用Tukey post hoc檢驗進行組間兩兩對比。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果：（1）圖像噪聲（N）值在40～140 keV（間隔10keV）單能量圖像和A-C

4、TCA圖像共12組圖像間存在明顯差異（F=13.768，P＜0.001）。N值在≥60 keV區(qū)間的值較＜60 keV區(qū)間明顯降低（P＜0.05）。N值在≥100 keV區(qū)間的值明顯低于A-CTCA圖像的N值。（2）不同狹窄程度冠狀動脈管腔的SNR值、CNR值在40～140 keV（間隔10keV）單能量圖像和A-CTCA圖像共12組圖像間存在明顯差異（SNR：F=12.660，P＜0.001；CNR：F=11.704，P＜0.001；

5、）。SNR、CNR在60～70 keV水平單能量圖像上達到峰值，與其他單能量圖像相比，或者顯著增高（P＜0.05）或者無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）；與 A-CTCA相比顯著高（P=0.000）。
　　結(jié)論：本實驗證實，60~70 keV區(qū)間單能量圖像可能是能譜CT冠狀動脈造影中最佳單能量圖像，所獲得的SNR和CNR相對較高，且優(yōu)于A-CTCA圖像質(zhì)量。
　　第二部分
　　二、能譜CT冠狀動脈造影評估冠狀動脈狹窄的體模研

6、究
　　目的：對動態(tài)心臟體膜中不同狹窄程度冠狀動脈模型行能譜CT成像，通過直徑測量、殘余管腔直徑剩余率等指標評價能譜CT評估冠狀動脈狹窄的準確性。
　　方法：動態(tài)心臟體模（ALPHA1-VT PC， Fuyo Corporation， Japan）解剖部分由3根不同狹窄度程度的冠狀動脈體模（內(nèi)徑3mm）沿長軸方向固定于左心室模型上組成。每根冠狀動脈體模殘余管腔直徑剩余率依次為75%、50%、25%。使用寶石能譜CT掃描儀在C

7、ardiac模式下分別對動態(tài)心臟體模行GSI模式和A-CTCA掃描。利用GSI處理/重建平臺獲得40～140 keV間距為10 keV的11組單能量圖像及A-CTCA圖像。分別在軸位（橫斷面）上測量不同狹窄程度冠狀動脈模型直徑及殘余管腔的直徑，并計算殘余管腔直徑剩余率（%），殘余管腔直徑剩余率=（殘余管腔直徑/正常管腔直徑）×100%。統(tǒng)計分析使用單因素方差分析（ANOVA）比較40～140 keV單能量圖像之間不同狹窄程度冠狀動脈殘余

8、管腔測量結(jié)果。使用student t檢驗比較GSI（70keV）（根據(jù)本研究第一部分選出）與 A-CTCA兩種圖像在不同狹窄程度冠狀動脈模型殘余管腔測量上的差別。使用 Bland-Altman檢驗來評價冠狀動脈體模在不同狹窄程度時測量值與真實值之間的差別。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果：40～140 keV單能量圖像之間在測量不同狹窄程度的殘余管腔上無統(tǒng)計學(xué)差別（P>0.05）。選取 GSI（70keV）圖像與A-CT

9、CA圖像比較，二者間在測量殘余管腔為50%的冠狀動脈模型的殘余管腔直徑剩余率上有顯著差異（t=4.617，P＜0.042）。以實際比率作為標準，GSI（70keV）圖像測量殘余管腔直徑剩余率的平均差異與 A-CTCA圖像的平均差異之間存在統(tǒng)計學(xué)差異（t=14.560，P＜0.000）。在重度狹窄管腔（25%殘余管腔），GSI和A-CTCA均低估管腔狹窄程度；在中度狹窄管腔（50%殘余管腔），兩種掃描模式均高估了狹窄程度；在輕度狹窄管腔（