胆总管结石症状

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双能CT与普通CT在确定结石成分上的比较 [复制链接]

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目的比较普通CT和双能量CT在双盲情况下预测结石成分准确性。方法完成体外32枚已知成分的肾结石扫描,首先使用峰值千伏(kV[p])标准CT技术,然后使用在80和峰值千伏(kV[p])间快速切换的双源CT扫描。对于双源CT扫描,生成的光谱曲线证实了亨氏单位(HU)值随电压而变化。通过比较每个已知样本物质来预测每个结石成分。尝试使用单能量CT确定结石成分,将每个结石CT值与先前研究中的数值范围进行比较。比较每种方法的准确性。结果对27枚大小合适的结石进行分析。单能量正确识别27个结石的14个(52%),而双源CT光谱曲线对其中20枚(74%)正确识别。单能量与双源CT全部识别12个尿酸结石,分别正确识别6例鸟粪石中的2例和3例,5例胱氨酸结石中的0例和3例,以及4个草酸钙结石中的0例和2例。当仅区分尿酸和非尿酸结石时,相比较单能CT可以准确识别15枚个结石中的6例(40%),双源CT准确识别15枚结石中的14例(93%)。结论双源CT比普通CT在区分结石成分方面更具有优势,特别是准确地区分非尿酸和尿酸结石。

尿路结石的评估和治疗是美国保健部分沉重且日益加重的负担。20世纪最后25年,男性人群中超过12%,女性超过6%的人有结石病风险。据估计年排除失业率及生产率后,美国医疗保健体系为结石病诊治支出为21亿美元。影像学对尿结石诊断起着至关重要的作用。过去选择普通X线平片及静脉泌尿造影,然而,非增强(CT)扫描已成为评价有症状尿石症患者的金标准。CT对探查结石具有良好的灵敏度和特异性,特别是确定结石大小和位置,这又有助于指导治疗。

尿石症治疗成功与否很大程度上取决于结石成分。例如,尿酸结石可以通过临床干预,此外某些类型结石对冲击波碎石(SWL)具有抵抗。理想情况下,可以在成像时确定结石成分,对患者进行非必须或不成功的治疗前决定治疗策略。这是普通CT扫描主要不足之处。

双能量CT是一种有潜力进行结石成分区分,具有较好前景的新技术。普通“单能量”扫描的局限性在于任何物体亨氏单位(HU)值与其衰减系数有关,其衰减系数不仅取决于组成和密度,而且取决于与其相互作用光子能量。因此,物质的衰减系数在某个单能级处不唯一,并且与其他物质不可区分。双源CT在2个不同的能级(通常和80千伏峰值(kV[p]))下扫描,从而获得不同的(通常在较低能量下)衰减系数有助于区分物质不同的成分。

目前,商业使用三种不同配置的双源CT,每种技术不同。西门子医疗方案的炫速CT是第一个使用的双源CT设备。

第一种使用的双源技术,是两个x射线管以90-95角排列。在两种设定能级上同时工作。第二种,如GE医疗DiscoveryHD使用1个x射线管,在80和kV(p)之间快速切换。被称为“快速kV切换”,具有0.4毫秒时间间隔。第三种配置,Philips医疗Brilliance64中使用单源双层检测器。该检测器有2个“夹层”:第一层吸收大部分低能量光谱,第二层吸收较高能量光谱。然后分别从2个层重建出图像,减轻对2个单独光束的要求。

过去的研究显示出双源CT可以准确预测体内和离体结石多种表型。回顾性比较双源CT与普通CT后,发现双源CT对7种不同类型结石的衰减值重叠要少得多。然而,目前没有研究在双盲情况下对临床及预设范围内双源CT准确性做前瞻性比较。在这项研究中,我们目的是比较双源CT和普通CT确定结石表型的准确性。

材料和方法

通过红外光谱法测定的32枚已知成分的肾脏纯结石被置于标准体重指数的液体中。结石大小范围1-10mm,由纯尿酸,胱氨酸,鸟粪石和一水草酸钙组成。25厘米高40厘米宽条件下模拟散射。使用kV(p)的传统成像技术扫描结石,随后使用快速kV切换双源CT,使用相同扫描(GE医疗DiscoveryHD)。使用扫描参数为40毫米准直,0.毫米层厚数据采集,螺距0.:1和常规腹部扫描匹配的大蝶形滤过。

对于双源CT分析,在1.25mm厚度和0.mm间隔重建后得出重叠单色图像。这些图像像素值能够在40-keV单色图像后处理工作站上查看。一位医生不知情的情况下在每个结石上画一个小圆形区域作为感兴趣(ROI)区。单色图像CT值随每个结石样本中画出兴趣区的千电子伏特谱而变化,并且将每个样品曲线与国家标准与技术研究所(NIST)已知物质曲线进行比较。图1列举了与国家标准与技术研究所曲线相比后,样本结石的光谱曲线图。使用双源CT确定结石亚型,以下公式应用于兴趣区。

HUvalue(at40keV)—HUvalue(atkeV)

该公式同样适用于国家标准与技术研究所已知物质曲线。随后制定参考范围,使每个参考结石表型上限和下限定在下一个表型值中间以避免该范围内任何重叠。将结石样本获得的兴趣区值与国家标准与技术研究所的参考范围进行比较,目的是对每个结石1-4个亚型归类。

为了用普通CT确定结石表型,在单能量扫描时记录每个结石兴趣区CT值,并且与先前报告每个结石亚型CT范围值进行比较。每个结石归在4个亚型中的1个、我们的样本包括在内。

在不知情的情况下,另一位泌尿科医生做相关解释。这样做目的是为了证实易使用和模拟医生可以解释预后的临床环境,独立于影像学服务,方便病人及时护理。一旦临床医生完成每种结石类型归类,将结果与通过红外光谱测定的真实表型进行比较。然后我们比较每种结石2种鉴别方法和整体准确性。

Figure1.Thespectralcurvegeneratedfromasamplestone

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