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64层SCT低剂量双相扫描在COPD患者肺功能评价中的应用研究

作　者: 张利华
导　师: 王云华
学　校: 中南大学
专　业: 影像医学与核医学
关键词: 螺旋CT(SCT) 慢性阻塞性肺病(COPD) 容积CT剂量指数(CTDIvol) 剂量长度乘积(DLP) pulmo软件肺功能检查(PFT)
分类号: R563.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

目的通过对COPD患者行64层SCT低剂量深吸气末、深呼气末扫描,利用pulmo软件,并与临床肺功能检查(PFT)对照,探讨64层SCT低剂量双相扫描获得的密度、体积及像素指数各指标在COPD患者肺功能评价方面的应用价值。资料与方法对长治医学院附属和平医院及中南大学湘雅二医院2010年3月-2010年9月期间,部分住院及门诊的经临床肺功能检查确诊的COPD患者36例,男性19例,女性17例,年龄范围51岁-84岁,平均年龄65.5士12.3岁,进行64层SCT低剂量双相扫描。另对30例健康体检者(无任何心肺疾患且胸部CT检查正常),男18例,女12例,年龄范围50岁-75岁,平均年龄60.5±10.5岁,进行同样方法的CT扫描。两组研究对象均采用德国Siemens SOMATOM Sensation 64层SCT机进行深吸气末、深呼气末的全肺低剂量扫描。利用pulmo软件,按扫描层数将全肺等分为上、中、下三个肺区,分别测量和计算出COPD组与正常对照组的：(1)深吸气末、深呼气末上、中、下肺区及全肺的密度指标与体积指标：其中密度指标纳入研究的有：深吸气末密度(Din)、深呼气末密度(Dex)、密度差(Dex-Din)、密度比(Dex/Din)、密度变化百分比(Din-Dex)/Din,体积指标有：深吸气末体积(Vin)、深呼气末体积(Vex)、体积差(Vin-Vex)、体积比(Vex/Vin)、体积变化百分比(Vin-Vex)/Vin。(2)将深吸气末、深呼气末像素指数(PI)分为-1024～-960,-960～-910,-910～-800,-800～-700,-700～-400,5个阈值区域,计算出深吸气末、深呼气末各阂值区域的像素指数：深吸气末像素指数(Plin)、深呼气末像素指数(Plex)。(3)深吸气末、深呼气末上、中、下肺区及全肺的小于-910HU的像素指数各指标：PIin-910、PIex-9100、PIin-910-PIex-910、PIex-910/PIin-910、(PIin-910-PIex-910/PIin-910。所有COPD患者均在CT检查前后3天内完成PFT检查,PFT检查采用德国耶格公司的体积描记仪Master Lab(Jaeger, Gemrnay)测定肺通气功能,指标为第1秒用力肺活量的实测值与预计值的比值(FEV1%)及第1秒用力肺活量与用力肺活量的比值(FEV1/FVC)。另对其中的40例被检查者(包括20例COPD组及20例正常对照组)加做100mAs吸气末CT扫描,所有扫描结束后,由CT扫描机自动计算出每次扫描(包括50m As呼吸双相与100mAs单相)的容积CT剂量指数(computed tomography dose index, CTDIvol)和剂量长度乘积(dose-length product, DLP),计算并比较不同管电流及呼吸状态下的CT扫描辐射剂量,并由有经验的医师及技师各一人,对每幅图像进行阅片,评价不同扫描条件下每幅横断面影像的质量。应用SPSS17.0统计软件包进行数据统计,不同扫描条件下的的CTDIvol DLP的比较采用配对样本的t检验,不同扫描条件下的CT图像质量评价应用四格表的X2检验(Fisher确切概率法),CT各指标的两独立样本之间采用t检验,比较COPD组与正常组之间的差异性,利用Pearson相关分析来检验各CT指标与肺功能FEV1%、FEV1/FVC指标的相关性。结果1.50mAs呼吸双相扫描的CTDIVol之和、DLP之和与100mAs条件下单相扫描的相应指标比较,它们之间的差异均无统计学意义(p>0.05)；管电流使用100mAs吸气末、50mAs深吸气末、深呼气末的图像优良率分别为100%、97.5%、92.5%,它们之间的差异没有统计学意义(p>0.05)。2.COPD组与正常组比较,各肺区及全肺区的密度各指标差异均有统计意义(p<0.05或p<0.01)；各肺区的Vin差异无统计学意义(p>0.05),各肺区及全肺区的其余体积指标差异均有统计意义(p<0.05或p<0.01)；除PIin.910-PIex.910外,各肺区及全肺区的PI-910指标差异均有显著统计学意义(p<0.01)。3.正常组与COPD组比较,Plin在-960～-1024,-910～-960,-800～-910三个分区差异有显著统计意义(p<0.01),而Plex在各个分区差别均有显著统计意义(p<0.01)。4.PI-960～1024,PI-910～1024与FEVl%、FEV1/FVC有显著相关性(p<0.01),以PI-910～-1024相关性较佳。5.各CT指标中,所有呼气相指标与反映气流阻塞的FEV1%、FEV1/FVC均有良好的相关性,双相密度差值及各指标比值、变化百分比也与FEVl%、FEV1/FVC有良好的相关性(p<0.01)。结论1.应用64层SCT低剂量双相扫描所获得的容积数据与图像质量能够满足正常人及COPD患者肺功能评价的要求,可取代常规剂量下的64层SCT双相扫描肺功能检查。2.64层SCT低剂量双相扫描可用于评价正常人及COPD患者的肺功能状况,其中Dex.Vex.PI-910指标及Dex-Din及呼气末与吸气末各项指标比值、变化百分比为肺功能评价的有用指标(与FEVl%.FEVl/FVC两项指标均有较好的相关性),而PIex-910. PIex-910/PIin-910指标更有临床价值(与FEVl%.FEVl/FVC相关系数均达0.64以上)。

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摘要  4-8
ABSTRACT  8-15
第一章前言  15-17
第二章材料与方法  17-22
  1 研究对象  17
  2 研究方法  17-21
  3 统计学分析  21-22
第三章结果  22-36
  1. 64层SCT低剂量(50mAs)双相扫描与常规剂量(100 mAs)吸气末扫描辐射剂量、图像质量的比较  22-27
  2. 正常组与COPD组上、中、下肺区及全肺区各密度指标值的比较  27-29
  3. 正常组与COPD组上、中、下肺区及全肺区各体积指标值的比较  29-31
  4. 正常组与COPD组各PI指标值的比较  31-34
  5. COPD组深吸、呼气末各阈值分区PI值与PFT指标的相关性结果  34-35
  6. COPD组64层SCT双相扫描全肺各指标与PFT指标的相关性结果  35-36
第四章讨论  36-43
  1. 64层SCT低剂量双相扫描对肺功能评估的技术问题研究  36-38
  2. 64层SCT低剂量双相扫描各指标对COPD肺功能的诊断价值研究  38-42
  3 该课题的不足之处  42-43
第五章结论  43-44
参考文献  44-47
综述  47-58
  参考文献  55-58
致谢  58-59
就读硕士期间发表论文  59

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