第一部分:能谱CT双低扫描技术优化布加综合征扫描方案的应用研究目的探讨常规扫描模式与能谱扫描模式在布加综合征血管成像中的应用,通过对肝脏静脉血管系统的CT值、三种扫描方案的辐射剂量、图像噪声的对比,并根据受检者的身高体重指数(BMI)制定最优化的BCS扫描方案,既能够获得良好的影像信息,同时降低对比剂用量及辐射剂量。材料与方法前瞻性收集我院2014年5月至2015年6月间,因怀疑布加综合征在我院进行能谱CT肝脏静脉血管成像患者,经临床最终确诊为布加综合征120例。随机将患者分为三组,方案A采用常规120k Vp扫描联合对比剂用量1.8ml/kg,方案B采用能谱成像模式联合对比剂用量1.4ml/kg,方案C采用能谱智能匹配技术联合对比剂用量1.6ml/kg。三种方案均采用滤过反投影术重建(FBP),分别测量方案A中120k Vp图像及方案B、C中140k Vp混合能量及各组单能量(40~140ke V)重建图像在第一肝门处门脉(PV)主干、肝静脉(HV)、下腔静脉(IVC)肝段及同层面肝实质CT值,测量前腹壁皮下脂肪及竖脊肌的图像的噪声,记录辐射剂量相关参数。对三种扫描方案PV、HV及IVC的CT值、对比剂用量、图像噪声、辐射剂量进行比较。将身高体重指数(BMI)分为三组:低BMI为18.5~21.9kg/m2,中BMI为22~24.9kg/m2,高BMI为25~29.9kg/m2,比较三种扫描方案之间PV、HV及IVC的CT值及辐射剂量并进行主观评分。采用单因素方差分析及Kruskal-Wallis H检验比较客观资料及主观评分,并采用Pearson相关性分析评价最佳扫描方案中BMI与CTDIvol的相关性分析。P﹤0.05为差异具有统计学意义。结果1.方案B、C中140k Vp混合能量及40~70ke V单能量图像PV、HV及IVC的CT值均高于方案A,方案A分别和方案B、方案C各组之间PV、HV及IVC比较,差异有统计学意义(P﹤0.05)。2.方案B和方案C较方案A对比剂用量分别减少了24.9%和12.7%,将三种扫描方案对比剂用量进行比较,差异有统计学意义(P﹤0.05)。3.方案A的脂肪和竖脊肌图像噪声最低,三种扫描方案图像噪声比较差异有统计学意义(P﹤0.05)。方案B分别与方案A及方案C比较,脂肪和竖脊肌图像噪声的差异有统计学意义(P﹤0.05),但是方案B中脂肪和竖脊肌的噪声虽然高于方案A,但是差异无统计学意义(P﹥0.05)。4.方案A的CTDIvol、DLP、ED最低,方案B的CTDIvol、DLP、ED最高,三组之间比较差异有统计学意义(P﹤0.05)。方案B分别与方案A及方案C进行比较,CTDIvol、DLP、ED的差异均有统计学意义(P﹤0.05),方案A的CTDIvol、DLP、ED值均大于方案C,但是差异无统计学意义(P﹥0.05)。5.随着BMI的增大,CTDIvol、DLP值升高,PV、HV、IVC的CT值呈下降趋势。在BMI一致的条件下,PV、HV及IVC的CT值各组间比较,差异有统计学意义(P﹤0.05);CTDIvol、DLP三种扫描方案之间比较差异有统计学意义(P﹤0.05)。6.三种BMI分组主观评分的差异具有统计学意义(P﹤0.05)。在BMI18.5~21.9组及BMI22~24.9组三种扫描方案下图像主观评分均在3分以上,图像质量较好,不影响诊断;在BMI25~29.9组A扫描方案下1例图像CT值明显低于平均值,图像锐利度低,方案B和C图像主观评分均在3分以上,在BMI各组种,方案C的总体评分均高于方案B和A。7.方案C的CTDIvol与受检者BMI呈正相关(r=0.692,P﹤0.01)。结论能谱CT扫描模式较常规CT扫描模式降低了对比剂的用量,减轻了患者的经济负担;在较低的对比剂使用情况下不但可以获得较常规CT扫描模式更优的图像,而且通过能谱智能匹配技术的应用可以降低患者的辐射剂量。第二部分低剂量能谱扫描联合ASIR重建对布加综合征图像质量的应用研究目的通过能谱CT扫描模式单能量成像联合ASIR重建对能谱CT的BCS血管成像图像质量进行评估,并对不同BCS类型的图像质量进行对比研究,探讨能谱CT在提高BCS血管成像质量中的应用价值。材料与方法前瞻性收集郑州大学第一附属医院2015年5月至2016年6月间,因怀疑布加综合征在我院进行能谱CT肝脏静脉血管成像患者,经临床最终确诊为布加综合征65例。所有患者均先进行常规上腹部平扫,再采用能谱智能匹配技术行双期上腹部增强扫描。将能谱扫描所获得的140k Vp混合能量图像设置为A组,单能量(40~80ke V)图像设置为B组。测量并计算A组和B组PV、HV、IVC的对比噪声比(CNR)及信噪比(SNR),并进行主观评分,测算出肝脏静脉系统血管成像的最佳ke V;测量并计算最佳ke V联合(10%~100%)ASIR各组图像较FBP(0%ASIR)的噪声降低率,计算PV、HV、IVC及胰腺的对比噪声比(CNR)及信噪比(SNR),并进行主观评分。对客观资料的比较采用独立样本t检验、单因素方差分析及配对t检验。对2组图像的主观评分采用Mann-Whitney U检验,对3组图像的总体图像质量评分采用Kruskal-Wallis H检验。两名放射科医师对图像诊断的一致性检验使用多评估者的Kappa分析。P﹤0.05为差异具有统计学意义。结果1.B组中40、50、80 ke V单能量脂肪的噪声与A组140k Vp混合能量的差异有统计学意义(P﹤0.05),B组中60ke V单能量单能量脂肪的噪声略高于A组140k Vp混合能量差异无统计学意义(P﹥0.05)。2.除IVC80ke V单能量水平SNR值虽然高于A组但差异无统计学意义外(P﹥0.05),其余各组之间的差异均有统计学意义(P﹤0.05)。B组中40~80ke V单能量水平PV、HV的CNR值均高于A组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。B组中40~70ke V单能量水平IVC的CNR值均高于A组,差异均有统计学意义(P﹤0.05),80ke V单能量水平CNR值略低于A组但差异无统计学意义(P﹥0.05)。3.40ke V单能量水平图像的主观评分最低;60ke V单能量水平图像主观评分最高。B组中60~70ke V单能量水平图像主观评分高于A组,但70ke V单能量水平与A组比较差异无统计学意义(P﹥0.05);40、50、80ke V单能量水平图像主观评分低于A组,差异有统计学意义(P﹤0.05)。4.图像噪声降低率随着ASIR权重值的增高而逐渐增高,其中HV的图像噪声降低率最高,PV的图像噪声降低率最低。5.随着ASIR权重值的增加,SNR及CNR值呈逐渐升高的趋势(见图2),PV主干、HV、IVC、肝实质及胰腺的SNR及CNR值在(0%~100%)ASIR权重范围内进行比较,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。6.两名放射科医生对图像主观评分的Kappa值为0.784,P﹤0.05,两组之间评分一致性较好。在50%权重值下整体图像评分最高,可认为50%ASIR权重值图像最佳。7.60ke V+50%ASIR单能量图像PV、HV及IVC的SNR及CNR值均明显高于常规CT扫描,肝实质及皮下脂肪的噪声均低于常规CT扫描,差异有统计学意义(P﹤0.05)。8.下腔静脉型PV主干、HV、肝实质及胰腺的CNR值均大于混合型和肝静脉型,除PV主干外差异均有统计学意义(P﹤0.05)。肝静脉型IVC的CNR值大于混合型和下腔静脉型,差异有统计学意义(P﹤0.05)。混合型IVC的CNR值小于肝静脉型,P值为0.028,差异有统计学意义(P﹤0.05);混合型HV及肝实质的CNR值均小于下腔静脉型,P值分别为0.016、0.038,差异有统计学意义(P﹤0.05);下腔静脉型胰腺的CNR值高于肝静脉型,P值为0.037,差异有统计学意义(P﹤0.05)。9.下腔静脉型患者的诊断信心度高于混合型和肝静脉型,肝静脉型的诊断信心度最低,P值为0.043,差异有统计学意义(P﹤0.05)。结论能谱CT单能量成像联合ASIR重建技术及智能匹配扫描技术不但可以明显提高BCS的图像质量,同时降低了辐射剂量。60ke V单能量图像为BCS血管成像的最佳单能量;60ke V+50%ASIR重建图像在降低图像的噪声基础上提高了图像质量。第三部分低剂量能谱扫描联合ASIR重建对布加综合征临床诊断价值的应用研究目的通过对不同BCS类型及BCS的肝功能不同分级的肝脏Ⅰ~Ⅷ段、PV、HV、IVC及脾脏的标准化碘基值(Normalized iodine concentration,NIC)及能谱曲线斜率的比较,分析能谱定量参数值在评估BCS患者治疗及疗效中的临床价值,并通过与DSA的对照研究评价能谱CT成像对BCS的诊断效能。材料与方法前瞻性收集郑州大学第一附属医院2015年1月至2016年6月间,因怀疑布加综合征在我院进行能谱CT肝静脉血管成像患者,经临床最终诊断确诊为布加综合征102例。所有患者均先进行常规上腹部平扫,再采用能谱智能匹配技术行双期上腹部增强扫描。采用GSI Volume Viewer软件分析处理,获得单能量图像、碘基图和能谱衰减曲线特征图,测量门静脉期扫描中肝脏Ⅰ~Ⅷ段、PV主干、HV、IVC、脾脏的碘基值(IC),并计算标准化碘基值(NIC);测量门静脉期扫描中肝脏Ⅰ~Ⅷ段、PV主干、HV、IVC、脾脏的能谱衰减曲线,计算低能量段(40ke V~70ke V)、中能量段(70ke V~100ke V)及高能量段(70ke V~100ke V)能谱曲线斜率。对定量资料采用单因素方差分析、配对t检验;对不同BCS类型肝脏标准化碘基值(NIC)与临床肝功能相关指标的相关性分析采用Pearson相关性分析;P﹤0.05为差异具有统计学意义。结果1、81例首诊患者中腹水22例;肝实质区域性或者广泛性密度不均,增强扫描呈典型的花斑样强化43例;侧枝循环形成72例,门脉增宽(﹥1.4cm)56例;脾大81例;下腔静脉内栓子23例;合并肝癌9例;肝静脉完全闭塞6例;门脉海绵样变4例;PV主干直径、SPV直径三组之间差异有统计学意义(P﹤0.05),A组SMV直径略高于B组和C组但是三组之间的差异无统计学意义(P﹥0.05)。2、三组的凝血酶原时间(PT)、白蛋白(ALB)、血清胆红素(TBi L)与肝脏NIC均具有相关性,PT及TBi L与肝脏NIC呈负相关(P﹤0.05)而ALB与肝脏NIC呈正相关(P﹤0.05);谷草转氨酶(ALT)、谷丙转氨酶(AST)与肝脏NIC均未见明显相关性(P﹥0.05)。3、C组肝脏各段的NIC均大于A、B两组,其Ⅱ段-Ⅵ段三组之间的差异有统计学意义(P﹤0.05),A、B、C三组各组之间肝脏Ⅰ~Ⅷ段NIC比较,差异无统计学意义(P﹥0.05)。不同肝功能分级水平NIC值比较,A级肝脏Ⅰ~Ⅷ段及脾脏的NIC值最高,其中肝脏Ⅰ段、Ⅲ段及脾脏肝功能各级之间差异有统计学意义(P﹤0.05)。4、C组的PV主干、HV、IVC及脾脏NIC均大于A、B两组,B组的PV主干、HV、IVC及脾脏NIC最低,除PV主干差异无统计学意义外(F=0.163,P﹥0.05),三组之间HV、IVC及脾脏NIC的差异均有统计学意义(P﹤0.05)。A级PV主干、HV、IVC及脾脏NIC均大于B和、C级,PV主干肝功能各分级之间的差异无统计学意义(P﹥0.05),HV、IVC及脾脏的P值分别为0.010、0.049、0.008,差异有统计学意义(P﹤0.05)。5、能量衰减曲线随着ke V的增大,斜率变小,在低能量水平(40~70ke V)BCS三种类型差异较明显,下腔静脉型肝实质及脾脏的斜率较大,混合型的斜率较小。不同BCS类型肝脏Ⅰ~Ⅷ段之间肝脏Ⅰ段的斜率最大,但是肝脏Ⅰ~Ⅷ段之间的差异无统计学意义(P﹥0.05)。不同BCS类型脾脏的斜率差异有统计学意义(P﹤0.05)。6、治疗前后患者的标准化碘基值比较,治疗后肝脏八段的NIC值均大于治疗前,肝脏Ⅱ-Ⅷ段NIC差异有统计学意义(P﹤0.05)。治疗前后的肝功能相关指标进行比较,结果显示治疗后PT缩短,ALB较治疗前升高,TBi L较治疗前降低,ALT及AST较治疗前降低。7、与DSA对照研究,CT诊断BCS的灵敏度为93.8%,诊断符合率为94%;与DSA为标准,CT对肝静脉或者副肝静脉主干的显示符合率为96.8%,对肝静脉末端的显示符合率为96.7%,对下腔静脉的显示符合率为98%。结论BCS患者肝实质、PV主干、HV、IVC及脾脏的能谱曲线斜率呈速降型,不同的BCS类型及Child-Pugh分级中肝实质、PV主干、HV、IVC及脾脏的NIC及能谱曲线斜率具有不同的特征。能谱CT的多参数联合研究有助于对BCS患者肝功能状态及预后的评估。能谱CT在诊断BCS中与DSA的符合率为94%,与DSA具有较好的一致性。