【doc】定量分析法在正常肝实质动态增强CT中的应用

【doc】定量法在正常肝实质动态增强CT中的应用 定量分析法在正常肝实质动态增强CT中的 应用 第l2卷第2期 2000年6月 甘肃科学 lo~'nal0fGa~suSc~aces V0L12No2 T衄.2000 文章螭号;1004—0366(2000)02—0047—06 @ 一 定量分析法在正常肝实质 动态增强CT中的应用 米红娟 (兰州商学院经济f奇息管理系,甘肃兰州730020) ;L 摘要:将定量分析与定性分析相结合,探寻正常肝实质动态增强CT中符夸常规 CT及螺旋CT特点的最佳造影剂注射程序 关键词:动态增强CT;造影荆注射程序;插值;数值积分;假设检验 中图分类号:O21文献标识码:A 糖精新 天量衍正月 动态增强CT是肝脏病变诊断及鉴别诊断的重要手段而造影剂注射程序对增强效 果有 一 定的影响作用.至今国内外学者仍认识不_』我们通过分组对比,来探寻符合常规 CT 及螺旋CT的最佳造影剂注射程序. 1数据采集 1995年12月,1997年3月,以兰州医学院第一附属医院申请上腹部动态增强CT者 (166例)为观察对象,使用德国西门子公司第4代低压滑环CT机,机型为:SomatomAR.C, 扫描时间3s,层厚10mm,层距10mm,扫描条件130kV,210X射线述,矩阵512×512 使用流量程控注射器和相同规格的注射针头,通过前臂静脉或手背静脉注人60泛影葡胺 90mL(含磺量282mg/mL).166例观察对象按不同注射程序分为6组(见表1) 衷1造影剂注射程序 对不同时间获得的图像,分别测量主动脉,门静脉,下腔静脉及肝实质的CT值,测量面积 20~40m.血管选择中心部位测量,避开伪影,血栓及钙化的影响.肝实质选择一定间隔的 收藕日期,lg9g—l2—02 48甘肃科学2000年第2期 2,3处测量,避开血管,病变及伪影干扰.取算术平均值作该层面肝实质的增强CT值,然后将 各时间点的增强CT值减去平扫CT值作为该层面的净增强值.将各组各时间点的净增强值 的算术平均值作为该组该时间点上的增强CT值. 2数据处理 设任一组注射程序在不同的时间点zo,X",X处的增强CT值为Y.,Y--,弘. (1)增强峰值令yp=《maxyr,(0??一),贝0Y为增强峰值,对应的为达峰值的时 问 (2)平衡期起点采用Foley等的观点],即以主动脉与肝实质的T—D曲线(时间一密 度曲线:以(zo,y0),(z,Y),…,(,)为节点的分段线性插值函数对应的曲线)开始平行关 以相近速率下降的时刻作为平衡期起点(记为). (3)增强迭一定阈值的时间厦下降至的时间设T—D曲线递增阶段有? (一1,),递减阶段有Y?(一1,Y)(0<z<m<n). TID曲线为:(z)一Xyl一1+兰=警XyI一1lr1 其中z?b一1,]i一1,2,…, 于是一 , :一"?Y!二墨)?=!二!!二 )一)一1 (4)平衡期前一D曲线以下,一定阈值以上的面积(AreasUndertheCurve,AUC) I.当=与—D曲线有两个交点(,),(z,)时: AUC一C(x,-x1)(一)+(+1,)(yz--yq-yz+1一+…+ (一1一z一:)(一z一+一1一)+(2一一1)(m--1,)]一 C(x~--x)(一)+(;.一一】)()一1一)+ m-- u1 1 2j(一c_1)(弘+一1—2)] I.当=与一D曲线只有一个交点(,)时,AUC为[至,]区间内Y一以上 T—D曲线以下的面积. 设E[xi-l,xj3,则—x _广 q--xlxX~-- 一 x 牛 i_l 1 X AUC一告C(x,--x1)(y,--y)+(xq--xi一1)(,一1+一2)+ 2j(一一1)(+一1—2)] (5)显着性检验对计算结果进行对比分析,对分析结果进行显着性检验. 据T—D曲线,有理由假定所有总体均为正态总体.且设X,而,…,z为来自总体?(, )的样本,yl,Yz,…,Y-z为来自总体?(,)的样本,二样本相互独立,样本均值分别为至,多, 样本方差分别为Si,Si.本分析中需进行以下几种假设检验(表示显着性水平): ?两个总体的方差齐性检验:Ho:一,日:? 第12卷米红娟;定量分析法在正常肝宴质动态增强CT中的应用49 使用的统计量:F一服从F(n一1,z一1) 其中:一苫(一一击一(一,j一 拒绝域:F?F./2(1—1,7"/2—1)或F?F1一2(1—1,啦一1) ?具有相同方差的二总体均值差的检验:日.:一.=0,一?O 使用的统计量:f一—{三一服从f(+一2) s?击+ 其中:lIN(1) 拒绝域:…?t~/z(n1+2—2) ?方差不齐时两个总体均值差的检验[:日.:一:o,日:.一?o 使用的统计量:一 S自由度:d,一(+一2)吉+蚤}萋/{. ' T' nI 十 则f近似服从f(Cd,])分布拒绝域:I>一([]) ?3个总体的方差分析法:设乩,-zn,z分别为来自总体?(,),?(,),?(,蠢) 的样本(1,2,…,,一1,2,…,z,k=l,2,…,s),且方差齐性,样本间相互独立,记一+ 2 +3 凰;1一2一,日1:,,不全相等 使用的统计量:F—F(2,一2) 其中:s一妾耋一妾耋),s:壹i=1壹-f,一耋 拒绝域;F?F.(2,一2) 3结果 以下结果中,若不指明,则显着性水平取0.05. (1)不同注射程序与主动脉,门静脉及肝实质增强效果的关系见表2. 表2不同注射程序主动脉,门静脉爰肝实质的增强峰值 50甘肃科学2000年第2期 由表2可见,增强峰值--X~S,单位是Hu(HOUNSFIELD).不同流速组间主动脉增强 峰值差异显着,门静脉增强峰值差异不显着,肝实质增强峰值差异不显着,高体重组(体重> 64kg)与低体重组(体重<64kg)之间肝实质增强峰值差异显着. (2)不同注射程序与主动脉,门静脉,肝实质增强达峰值的时间及肝实质达平衡期起点的 时间的关系见表3. 表3不同注射程序主动脉,门静脉,肝实质增强达峰值 及平衡期起点的时阃 由表3可见,单相低流速组主动脉达峰值的时间及达平衡期起点的时间较单相中,高流速 组均有明显延迟,差异显着;门静脉达峰值的时间差异显着;与双相组第一时相流速相同的单 相注射组肝实质达峰值的时间及达平衡期起点的时间均显着早于双相组(一0.01). (3)不同注射程序与肝实质增强达一定阈值(10~50HU)时间的关系见表4. 表4不同注射程序肝实质增强达一定阈值的时阃 ,当阈值在1O,30HU时,各组肝实质增强达一定阈值的时间差异不显由表4可见 着; 4OHU时,单相低流速组达这一阈值的时间显着迟于单相高流速组,双相中流速组显着迟于双 相特高流速组;50HU时,单相各流速组间差异均有显着性,高流速组时间较早,单相中,高流 速组明显早于双相中,高流速组,双相特高流速组早于双相中,高流速组. (4)不同注射程序与肝实质增强阈值问期的关系见表5. 第12卷米红娟:定量丹析法在正常肝实质动态增强CT中的应用51 由表5可见,当阈值在10,30HU时,较低流速组的阈值问期显着较长;50HU时,高流 速组的阈值问期较长;双相组各阈值间期均显着长于单相组. (5)不同注射程序与肝实质增强T—D曲线下AUC的关系见表6 表6不同注射程序肝实质增强的AUC 由表6可见,10,30HU阈值时,低流速组的AUC显着提高;50HU时,高流速组的 AUC显着较高;双相组各阈值的AUC均显着高于单相组. 4结论 (1)第一时相流速较快的双相中,高流速注射程序可提供一个较早且高的主动脉及肝实 质增强值,是扫描速度较慢的常规CT机肝脏动态增强检查的最佳注射技术. (2)国外学者推荐的双相高流速程序的各项指标显着优于国内医疗机构常用的单相低流 速程序肝脏增强达到平衡期的时间主要与造影剂的注射时间相关,而与单,双相注射技术关 系不密切.双相注射程序是由于第二时相减慢团注速度而延长了造影剂的注射时间,相应推迟 平衡期起点的. (3)螺旋CT机扫描速度快的特点减弱了双相注射程序延迟平衡期起点的优点,但经改 进的双相特高流速注射程序的各项强化指标均优于单相高流速注射程序,所以它 在螺旋CT 机的肝脏动态增强检查中仍有重要意义. 52甘肃科学2000年第2期 参考文献 [1] [2] 3] :4] [5] BerI?],LincohL.JtreyYL(mparcmof(n?晒 tMediaInjectionRatesandVolum~forHepaticDyua~c 咖e址ComputedTomoEraphy[J].Invest.R且dId.1988,23:918~928 Cox1a】HW.12~nm~Foley,Ra娜DdG.I-~(fmann.RitwiIIdowforDjI且I血Hel:~ticCT[G].Ra~oIOgy1991?181:18 , 81 Buf时,F…A,DerekJH锄血.ContrastEnhancementinAbdominalCT:Bd哪啊IusI?[盯?AJR1981,137:351 ,358 F.kyWD吼nis功m&cHepar~CTE~].R丑dl.盯1999,170:617~622 周怀梧数理统计[M]挤南:山东教育出版社,1994?99~105 TIlEAPPLICATIONOFTHEQUANTITATIVEANALYTICALMETHOD FORDYNAMICCONTRASTENHANCEDCTOFTHENORMAL HEPA?CPARENCHYMA MIHong—juan (Dept.,BusinessInformationManagment,LanzhouCmnmercialCollege,Lanzh,:~730020 ,China) Abstract:Basedonbothquantitativeandqualitativeanalyses,theoptimalcontrastmaterial injectionprotocolsforconventionalCTandhelicalCTmachineWerestudiedinthedynamic COil- trastenhancedCTofthenormalhepaticparenchyma. Keywords:dynamicCT;contrastmaterialinjectionprotocol;interpolation;numerical integration;testingstatisticalhypotheses 作者简介t 米红娟,女(1964.),甘肃省宁县人,1986年毕业于兰州大学数学力学系.现任兰州商 学院信息管理系讲 师,主要从事数学,计算机的教学及应用研究工作.