论文部分内容阅读
目的(1)评估能谱CT的多物质分离定量(MMD)算法用于测量不同水平肝脏脂肪含量的准确性。(2)探讨在肝脏Fe过载的情况下,能谱CT MMD-fat算法用于测量肝脏脂肪含量的准确性。(3)以MRI的IDEAL-IQ梯度回波测得的质子密度脂肪分数(PDFF)作为参考标准,评价和比较能谱CT MMD-fat算法对非酒精性脂肪肝患者的脂肪分数测量的准确性,以及评估MRI IDEAL-IQ和能谱CT MMD-fat之间脂肪含量测量结果的一致性。方法⑴第一部分:将猪肝和脂肪(猪油)均匀混合,以模拟脂肪肝,将配制的脂肪分数为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%和100%的混合物装入试管内,并放置在实心圆柱形模体中,使用能谱CT进行扫描,获得CT平扫图像、基物质对脂肪(血液)图像和MMD的肝脏脂肪含量(LFQ)图像,使用MR进行IDEAL-IQ扫描测量PDFF,并计算每个试管内ROI数值的平均值和标准差,比较两种检查方法测量脂肪含量的准确性。⑵第二部分:脂肪肝铁过载的猪肝模型由猪肝、猪油、蒸馏水和森铁能制备,共制备9支试管,为10%、20%、30%三种脂肪浓度,和25.25-25.97mg/100g、50.38-51.55mg/100g、75.57-77.72 mg/100g三种铁浓度(森铁能)分别混合而成。CT扫描采用GE Revolution CT扫描仪,分别扫描插有9孔的实心圆柱形模体,行GSI能谱扫描,得到120kvp-like图像(以Hounsfield为单位)和MMD-fat图像(测量结果记为FFCT),并行GE Discovery CT750 HD重复GSI能谱检查。随后再行3.0T MRI(GE Discovery 750W)IDEAL-IQ序列扫描得到脂肪分数图像(测量结果记为FFMR)。采用Spearman分析CT(MMD-fat和120kvp-Like)和MR测量值和参考值FFref之间相关性,以及不同能谱CT机型扫描测量一致性,比较差异是否有统计学意义(p<0.05为有统计学意义),采用单因素的方差分析和单样本t检验分析双能CT MMD-fat及MR IDEAL-IQ测量值与实际脂肪分数的符合程度;建立多元线性回归模型探讨相同脂肪浓度下不同铁浓度对应的测量值之间差异;检验水准α=0.05。(3)第三部分:收集了2021至2022年期间自愿参加脂肪肝检查的患者21人,先后接受了能谱CT上腹部GSI能谱检查和MRI DEAL-IQ检查,在MMD-fat图像上和IDEAL-IQ序列的Fat fraction图像上门静脉水平的肝实质内放置3个ROI(右前叶、右后叶和左叶的区域),分别测量63个ROI,并记录脂肪分数FFCT和FFMR。另外在能谱CT的120kvp-like图像上测量肝实质CT值,并在同一层面的脾实质选取第四个ROI,计算肝脾的CT值的比值,作为脂肪肝CT检查的对比方法。另外,选取14名脂肪肝患者,均行了上腹部能谱GSI增强扫描,在能谱CT MMD-fat图像的平扫及三期增强扫描图像上肝脏相应位置分别划取ROI,放置3个ROI(右前叶、右后叶和左叶区域),测量FFCT。将测量值FFCT和FFMR绘制成直方图,并分别计算他们的平均值、标准差。绘制散点图和Bland-Altman图来检验测量值FFCT和FFMR之间的关系。建立ROC曲线,以FFMR为参考标准,确定FFCT的诊断准确性,并计算ROC曲线下面积。计算敏感性、特异性及岳登指数。统计肝脾CT值与FFMR之间的相关性。P小于0.05被认为有统计学意义。采用配对样本t检验对平扫及三期扫描的MMD-fat测量值进行分析,P<0.05为差异有统计学意义。结果(1)肝脏CT值与肝脏脂肪含量参考值之间呈负相关,与基物质对脂肪(血液)浓度值之间呈明显正相关,MMD-fat测量结果和IDEAL-IQ PDFF测量结果均与参考值FFref之间无统计学差异。(2)肝脏能谱CT测量值FFCT和MRI IDEAL-IQ测量值FFMR均与参考值FFref成正相关,单能CT图像的CT值与之呈负相关。两种扫描方式测量值之间有统计学差异(F=310.017,P<0.01),MR IDEAL-IQ脂肪分数的测量值均数比CT MMD-fat的测量值均数高5.700(P<0.01);CT测量值同FFref一致性较高(t=1.313,P=0.191),后者测量值与FFref一致性较差(t=22.833,P<0.01),双能Discovery 750 CT MMD-fat和Revolution CT MMD-fat之间一致性较好,相关系数R~2=0.994,两者之间无统计学意义(t=-1.454,P=0.184)。(3)21例非酒精性脂肪肝患者肝脏脂肪含量测量结果FFCT和FFMR之间呈正相关(R~2=0.971;P<0.001),两种检查方法具有较好的一致性。当肝脏脂肪分数小于10%时,测量值FFCT低于FFMR,MMD对正常和轻度的脂肪肝定量值小于IDEAL-IQ,敏感性低于IDEAL-IQ。IDEAL-IQ和MMD-fat测量值分别与肝脏CT值与脾脏CT值比值之间具有相关性,相关系数均较高(分别为0.958、0.943)。14例非酒精性脂肪肝患者上腹部能谱CT平扫及3期增强扫描肝脏脂肪分数测量值FFCT之间配对样本t检验,分析显示差值均无统计学意义(t=-1.597,P=0.118;t=-1.847,P=0.074;t=-0.642,P=0.524)。结论(1)在脂肪肝模型中,MMD-fat测量可直接以百分比为单位准确定量肝脏脂肪含量,并且受铁浓度的影响较小。不同能谱CT机型扫描脂肪肝模型测量结果具有一致性。(2)在非酒精性脂肪肝患者的临床应用中,能谱CT MMD-fat可以准确定量肝脏脂肪分数,与MRI DEAL-IQ质子密度脂肪分数之间具有良好的相关性和准确性,并且不受增强扫描对比剂的影响,能够为脂肪肝定量提供一种新的检查方法。