雙能量CT診斷外周性肺栓塞的實(shí)驗(yàn)和臨床研究.pdf

1、第一章雙能量CT肺血管增強(qiáng)軟件對(duì)外周性肺栓塞診斷敏感性的實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的：
　　 以組織病理學(xué)結(jié)果為參照標(biāo)準(zhǔn)，利用犬的動(dòng)物模型評(píng)價(jià)雙能量CT（dual-energy CT, DECT）肺血管增強(qiáng)軟件對(duì)于急性外周性肺栓塞診斷價(jià)值。
　　 材料與方法：
　　 實(shí)驗(yàn)方案獲當(dāng)?shù)貙?shí)驗(yàn)動(dòng)物委員會(huì)批準(zhǔn)。16只雜種犬(平均11-16 kg)隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組(n=12)及對(duì)照組(n=4)。氯胺酮（福建古田藥業(yè)有限公司）、

2、地西泮（天津力生制藥股份有限公司）及阿托品（武漢大華偉業(yè)藥業(yè)化工有限公司）按4∶1∶1的比例混合肌肉注射麻醉動(dòng)物，并經(jīng)左或右側(cè)大隱靜脈建立靜脈麻醉通道，以丙泊酚(AstraZeneca S.P.A.Viale Dell'Industria，3-20040 Caponago MI)、地西泮（天津力生制藥股份有限公司）及阿托品（武漢大華偉業(yè)藥業(yè)化工有限公司）按25∶1∶1的比例混合維持麻醉狀態(tài)。利用Seldinger技術(shù)將24G的Angio

3、cath穿刺針盲穿進(jìn)入右側(cè)股靜脈，并留置5F導(dǎo)管。實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物經(jīng)右側(cè)股靜脈的導(dǎo)管注入大小約為0.3×1 cm的自體自制血栓。15 mL新鮮血液制成的自體血栓搗碎誘導(dǎo)形成外周性肺栓塞。對(duì)照組注入等量生理鹽水。注射完后1小時(shí)行DSA檢查，高壓注射器注射參數(shù)為優(yōu)維顯20 mL(300 mg I/mL，2 mL/kg; Bayer，Berlin，Germany)流率4 mL/s及壓力400 psi。采用DECT方案下的CT肺動(dòng)脈成像(CTpulm

4、onary angiography, CTPA)，同時(shí)獲得常規(guī)CTPA圖像及DECT圖像。兩位放射科醫(yī)師分別獨(dú)自利用常規(guī)CTPA及DECT評(píng)價(jià)每只動(dòng)物肺栓塞的數(shù)目及位置，并共同分析兩種方法所得肺栓塞的數(shù)目及位置。以肺標(biāo)本獲得的組織病理學(xué)結(jié)果為參照標(biāo)準(zhǔn)，得出敏感性、特異性、陽性預(yù)測值(positive predictive value，PPV)及陰性預(yù)測值(negative predictive value，NPV);并得出表示方法間及讀

5、者間一致性的κ值。所有圖像均由2名放射科醫(yī)師在不知道病理結(jié)果的基礎(chǔ)上利用DECT分別單獨(dú)分析，所有動(dòng)物的DECT及CTPA圖像分析是隨機(jī)的，并且同一只動(dòng)物前后分析至少相隔2周的時(shí)間以減少讀者的記憶。以栓子個(gè)數(shù)為分析基礎(chǔ)，記錄CTPA及DECT圖像上栓子的有無、數(shù)目及位置。CTPA上肺栓塞被定義為肺動(dòng)脈內(nèi)出現(xiàn)充盈缺損或相對(duì)于對(duì)側(cè)未見同側(cè)肺動(dòng)脈，延伸到肺動(dòng)脈分支內(nèi)連續(xù)的充盈缺損算為一個(gè)栓子。對(duì)于DECT Lung Vessels分析，紅色或

6、灰色編碼的肺動(dòng)脈為肺栓塞陽性。延伸到肺動(dòng)脈分支內(nèi)連續(xù)的充盈缺損算為一個(gè)栓子，否則算作兩個(gè)或多個(gè)。被編碼為紅色的肺靜脈、肺內(nèi)結(jié)節(jié)或支氣管周圍軟組織在分析時(shí)被排除。以栓子數(shù)目為單位時(shí)，分別記錄5個(gè)肺葉動(dòng)脈至各自外周肺動(dòng)脈內(nèi)栓子個(gè)數(shù)，真陰性計(jì)數(shù)以肺葉為單位計(jì)算，即一個(gè)肺葉動(dòng)脈或其分支動(dòng)脈內(nèi)無栓子計(jì)數(shù)為1。
　　 結(jié)果：
　　 實(shí)驗(yàn)組2只狗因術(shù)前死亡，1只CTPA圖像質(zhì)量差而被排除。因此4只對(duì)照組及9只實(shí)驗(yàn)組狗被納入最后的圖像分

7、析。在對(duì)照組，沒有檢測到栓子，但在實(shí)驗(yàn)組，組織病理學(xué)檢查9只動(dòng)物45個(gè)肺葉共237個(gè)栓子。在這237個(gè)栓子內(nèi)，11個(gè)位于段級(jí)肺動(dòng)脈，49個(gè)位于亞段級(jí)肺動(dòng)脈，177個(gè)位于亞亞段或更遠(yuǎn)端肺動(dòng)脈。讀者1利用常規(guī)CTPA檢測出87個(gè)栓子，利用DECT Lung Vessels檢測出266個(gè)栓子;讀者2利用常規(guī)CTPA檢測出85個(gè)栓子，利用DECT Lung Vessels檢測出246個(gè)栓子。組織病理學(xué)檢查結(jié)果為參照標(biāo)準(zhǔn)，讀者1利用常規(guī)CTPA及

8、DECT Lung Vessels正確檢測出166/284個(gè)栓子及165/279個(gè)栓子，錯(cuò)誤檢測出了153/95及152/65個(gè)栓子。因此得出讀者1利用常規(guī)CTPA及DECT Lung Vessels檢測栓子的敏感性為36.1％、86.1％，特異性為98.8％、56.3％，PPV為98.8％、76.7％，及NPV為34.5％、70.8％。讀者2利用常規(guī)CTPA及DECT Lung Vessels檢測栓子的敏感性為35.9％、88.2％，

9、特異性為100％、68.4％，PPV為100％、84.9％，及NPV為34.5％、74.1％。兩個(gè)讀者共同利用常規(guī)CTPA及DECT Lung Vessels檢測栓子的敏感性為39.7％、94.9％，特異性為96.4％、71.4％，PPV為96.9％、87.9％，及NPV為35.9％、87.0％。CTPA聯(lián)合DECT Lung Vessels軟件檢測肺栓塞敏感性、特異性、PPV及NPV分別為93.1％、76.9％、89.4％、84.2％

10、，均高于CTPA單獨(dú)分析時(shí)的數(shù)據(jù)（P＜0.001）。配對(duì)x2檢驗(yàn)（McNemar檢驗(yàn)）結(jié)果顯示讀者1及讀者2得出的DECT Lung Vessels的敏感性及NPV均高于常規(guī)CTPA，但特異性及PPV均低于常規(guī)CTPA(兩者P＜0.001)。Kappa統(tǒng)計(jì)學(xué)分析計(jì)算得出DECT Lung Vessels讀者之間的一致性為0.65(P＜0.001)，CTPA讀者之間的一致性為0.70(P＜0.001)。而DECT Lung Vessels

11、與CTPA方法之間一致性的κ(值為0.553(P＜0.001)。
　　 結(jié)論：
　　 以組織病理學(xué)結(jié)果為參照標(biāo)準(zhǔn)，DECT肺血管增強(qiáng)軟件相比于常規(guī)CTPA能提高外周性肺栓塞診斷的敏感性和NPV，但卻降低了診斷的特異性及PPV。DECTLung Vessels可以作為提高外周性肺栓塞診斷的敏感性及PPV的補(bǔ)充檢測方法，建議在臨床中使用。
　　 第二章雙能量CT肺血管增強(qiáng)軟件對(duì)兒童腎病綜合征患者肺栓塞的診斷價(jià)值

12、>　　 目的：
　　 評(píng)價(jià)雙能量CT肺血管增強(qiáng)分析(Lung Vessels)軟件對(duì)兒童肺栓塞的檢出價(jià)值。
　　 材料與方法：
　　 2010年4月到2011年6月期間共47名兒童（≤18歲）腎病綜合征患者（男32例，女15例，平均年齡15歲）進(jìn)行了雙能量CT肺動(dòng)脈成像(CTPA);掃描完成后，原始數(shù)據(jù)被自動(dòng)重建為3組層厚為0.75 mm的數(shù)據(jù)，分別為80 kV、140 kV及平均加權(quán)圖像（兩者按3∶7的比例融

13、合，類似常規(guī)120 kV圖像）。于120 kV薄層圖像的肺動(dòng)脈主干水平記錄肺動(dòng)脈主干強(qiáng)化值（單位為HU），由2名放射科醫(yī)師（分別有5年和2年閱讀雙能量CT肺動(dòng)脈成像的經(jīng)驗(yàn)）首先獨(dú)立利用雙能量CT的Lung Vessels軟件對(duì)患者肺栓塞的有無及栓子個(gè)數(shù)進(jìn)行分析并記錄。在工作站（Syngommwp VE31A）上將自動(dòng)重建的0.75mm的80 kV或140 kV調(diào)入雙能量CT的Lung Vessels軟件內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對(duì)于LungVes

14、sels分析，紅色編碼的肺動(dòng)脈為肺栓塞陽性，延伸到肺動(dòng)脈分支內(nèi)連續(xù)的充盈缺損算為一個(gè)栓子。被編碼為紅色的肺靜脈、肺內(nèi)結(jié)節(jié)或支氣管周圍軟組織在分析時(shí)被排除。首先以患者為基礎(chǔ)，分析其肺栓塞的有無;然后以肺葉為基礎(chǔ)，記錄左上葉、左下葉、右上葉、右中葉、右下葉動(dòng)脈內(nèi)栓子數(shù);若病變延伸到肺動(dòng)脈主干時(shí)以受累最嚴(yán)重的葉動(dòng)脈計(jì)算。最后，以栓子個(gè)數(shù)為分析單位計(jì)算出兩肺肺葉動(dòng)脈至肺段及亞段肺動(dòng)脈內(nèi)栓子個(gè)數(shù)。以患者為分析單位時(shí)，無肺栓塞者為陰性，只要出現(xiàn)1處

15、肺栓塞計(jì)為陽性;在以肺葉為分析單位時(shí)，一個(gè)肺葉內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)肺動(dòng)脈栓子計(jì)為陽性，無肺動(dòng)脈栓子計(jì)為陰性;以栓子數(shù)目為單位時(shí)，分別記錄5個(gè)肺葉動(dòng)脈至各自外周肺動(dòng)脈內(nèi)栓子個(gè)數(shù)，真陰性計(jì)數(shù)以肺葉為單位計(jì)算，即一個(gè)肺葉或其分支動(dòng)脈有一個(gè)或多個(gè)栓子計(jì)數(shù)為1，否則為0。利用雙能量CT的Lung Vessels軟件分析后至少1周后，兩位醫(yī)師共同評(píng)價(jià)了常規(guī)CTPA上栓子的有無及數(shù)目，兩者意見不一致時(shí)經(jīng)第3名高年資醫(yī)師確定。CTPA上肺栓塞被定義為肺動(dòng)脈

16、內(nèi)出現(xiàn)充盈缺損。CTPA的肺栓塞記錄和分析方法同前述。兩名放射科醫(yī)師分別以患者、肺葉及栓子數(shù)為單位，利用Lung Vessels軟件記錄肺栓塞的有無;以常規(guī)CTPA作為參照標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算Lung Vessels軟件檢測兒童肺栓塞的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值，并分別計(jì)算以患者、肺葉及栓子個(gè)數(shù)為單位時(shí)讀者之間的一致性。
　　 結(jié)果：
　　 本組病例肺動(dòng)脈強(qiáng)化平均CT值為356.4 HU，其中僅3例(6.4％，3/47

17、)中度強(qiáng)化，其余44例(93.6％，44/47)均為明顯強(qiáng)化。本研究利用常規(guī)CT肺動(dòng)脈成像檢出腎病綜合征兒童肺栓塞發(fā)生率為27.6％(13/47)，其中3例患者為孤立性外周性肺栓塞，10例患者為多發(fā)肺栓塞，DECT Lung Vessels檢出腎病綜合征兒童肺栓塞發(fā)生率為55.2％(26/47)。常規(guī)CTPA上檢出的13例肺栓塞患者中，共35個(gè)肺葉有肺栓塞，檢出51個(gè)肺動(dòng)脈栓子。兩名讀者分別以肺葉及栓子個(gè)數(shù)為單位分析記錄肺動(dòng)脈栓子的個(gè)數(shù)

18、、真陽性、假陽性及假陰性結(jié)果見表1所示。以患者為分析單位，讀者1和讀者2分別利用Lung Vessel軟件檢出了30例及26例肺栓塞患者，敏感性、特異性、陰性預(yù)測值及陰性預(yù)測值分別為100％、64.7％、52％、100％及100％、76.5％、61.9％、100％，以肺葉為單位時(shí)，讀者1和讀者2分別利用Lung Vessel軟件檢測出了74個(gè)及63個(gè)肺葉有栓子，敏感性、特異性、陰性預(yù)測值及陰性預(yù)測值分別為94.3％、79.5％、52.4

19、％、98.8％及97.1％、85.5％、55％、99.4％，以栓子個(gè)數(shù)為單位時(shí)，讀者1和讀者2分別利用Lung Vessel軟件檢測出了134和105個(gè)栓子，敏感性、特異性、陰性預(yù)測值及陰性預(yù)測值分別為96.1％、64.9％、36.3％、98.9％及94.1％、79％、45.7％、98.3％;以患者、肺葉和栓子個(gè)數(shù)為分析單位，2名讀者利用Lung Vessel軟件檢測肺栓塞的一致性好（Kappa值=0.828、0.859、0.695，P

20、均小于0.001）。
　　 結(jié)論：
　　 在本研究中利用常規(guī)CTPA檢測腎病綜合征兒童肺栓塞發(fā)生率為27.6％。雙能量CT的Lung Vessels軟件在檢測肺栓塞中有著高的敏感性及陰性預(yù)測值，但仍存在很多導(dǎo)致假陽性結(jié)果的因素。高的敏感性可以提高外周性小栓子的檢出率，高的陰性預(yù)測值可以增加醫(yī)師，尤其是缺乏經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師排除肺栓塞診斷的信心。雙能量CT的Lung Vessels軟件可以作為提高兒童肺栓塞檢測的敏感性的補(bǔ)充診斷方