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您是第 181401 位访客 2008年3月7日  
 
 
碘化铯探测器的双能量减影在胸部的临床应用(2)
作者:Jens Ricke    日期:2008-2-26 20:41:07



以碘化铯探测器为基础的双能量减影在胸部的临床应用(2

Jens Ricke  Frank Fischbach Torsten Freund

结果

观察者的研究结果显示在表1中。观察标准后前位胸片,59个肺部结节平均有20个能被这四个放射科医师正确鉴别出来。其灵敏度为33%,阳性预测值为83%,特异性为81%,阴性预测值为30%

1.a-d一位55岁结肠癌患者。a胸片u显示有多个肺部结节。b双能软组织减影图像。c软组织图像上右肺下叶的详细影像。d双能减影骨骼图像显示肺部结节未钙化且无进一步的病变。

2.BrunnerLanger氏检验显示了后前位对比后前位+双能观察的统计分析结果。对每一位观察者计算了其指出的每一处部位(y轴)的置信度,检验分值在01之间。分值1代表在最高置信度下所有部位被正确鉴别出来的理想病例。通过增加双能图像,置信度的增加具有高度的显著性(p<0.001)。在此试验之前,观察者12已具有双能图像读片经验,他们比观察者34经验丰富。

对后前位胸片结合双能图像的观察来说,59个结节中,平均有25个能被检测出来。其灵敏度为42%,阳性预测值为88%,特异性为85%,阴性预测值为34%

我们发现,对后前位胸片来说,四位观察者的平均置信度为2.75,而附加双能图像观察时则为3.02。已证实置信度的增加具有高度的显著性p<0.0011-4号观察者对后前位X射线摄影的观察与附加双能图像观察的个体置信度比率分别为2.71/3.002.45/3.093.00/3.052.83/2.94灵敏度及特异性分值结合置信度的统计分析结果见图2

对于1cmn=15)、1-0.5cmn=14)及<0.5cmn=30)的肺部结节进行小组分析。每一位独立观察者在每一组中的BrunnerLanger氏检验结果见345在后前位胸片上附加DE图像后,四位阅片者的平均观察效果在每一个小组中都有明显提高,其p0.05

 

3.肺部结节﹥1cm(范围1.1-2.5cm,均值1.4cmp0.05)的BrunnerLanger氏检验。

 

4.肺部结节大小在0.5cm1cm之间的检验结果(p0.05)。

5.肺部结节﹤0.5cm的结果(范围0.3-0.4cmp0.05)。


 

最后,我们将四位放射科医师分成2个小组比较了独立观察者的结果:(a)具有丰富双能图像读片经验的2位观察者;(b)刚刚接受有限数量双能图像读片训练的2位观察者。如图2所示,通过附加双能图像观察,第一组显示了很强的优势(p<0.001)。而通过附加双能图像(p=0.08),经验较少的第二组只显示了观察的改进趋势。

标准后前位胸片的模型入射剂量为110μGy,侧位照射剂量为680μGy(速度设定:400)。对于双能图像,400速下的高压-千伏照射的入射剂量为110μGy。设定为1000速时,低-能照射的入射剂量为110μGy;因此,使用双能模式时,胸部后前位及侧位照射检查的总剂量增加了14%

讨论

在本文所描述的研究中,我们试着去确定源于平板探测器的双曝光双能的临床影响。我们的研究指出:附加在标准胸片上的双能图像显著改善了灵敏度、特异性、阳性及阴性预测值。另外,当附加双能图像时,肺部结节鉴别的置信度也增加了。

胸片对直径﹤2cm孤立性肺结节的检测灵敏度较低[9]。以前有些作者猜测,胸片上肺部结节和骨骼对比度的重叠经常会误导放射科医师[1]。另外,在进行胸部X射线摄影时,观察者的注意可能会受有序噪音的数量干扰[1]。大体上,双能成像为这些问题提供了一条解决之道。然而,因为此处描述的技术会轻微增加曝光剂量,那么只有获得证明其具有诊断优势的临床数据,临床常规应用才是合理的。

本研究中(33%使用DE功能,42%不使用DE)双能增加检测肺部结节的总体灵敏度较低,这种情况与其它出版物利用较小的肺部结节获得的总体灵敏度类似[910]。本研究中的低灵敏度可由许多因素引起。首先,有一半的病灶都很小,其尺寸为5mm或更小;这比相似的研究中所用的病灶尺寸要小。第二,已钙化的病灶未被包括进去。钙化的病灶具有更高的对比度,更易被检测出来。

以前的研究小组采用计算机X线摄影、荧光/光电二极管数字探测器或胶片-屏幕系统[245]评估双能模式的结果支持本研究所述的通过附加双能图像进行结节探测获得的显著改善。然而,采用计算机X线摄影或胶片-屏幕系统在患者身上应用双能成像的研究是极少的。就我们所知,这是利用平板数字胸片系统进行的第一次双能研究。这一系统的高量子探测效率(DQE)和低噪音可能是双能成像的重要优势。

在本资料中,单-和双曝光技术都曾被提出用于双能胸部X射线摄影[111213]。理论上,采用两种方式在高能和低能的情况下产生的偶然波谱间的差异由于双曝光具有较宽的能量分离,在双曝光的情况下会显示有利的结果[13]然而,采用单曝光模式,其有序噪音的移除和散射的控制较佳[5]

再者,单曝光技术所需的放射剂量较小,因为它不需要低能下的照射[13]。但是,以前有人得出结论:就软组织而论,双曝光技术优于单曝光技术,对骨骼对比度和信噪比来说也是如此。[13]

用于本研究的碘化铯探测器包括一项运用后处理(进行像素移动和噪音减低处理)改进后的双曝光技术。[3]在直接对照中,以探测器为基础的X射线摄影优于胶片-屏幕及计算机X线摄影的内在优势,也提高了双能技术的图像质量。[14151617181920212223]

本研究中,我们不去评估双能系统是否能改进对良性、恶性肿瘤的鉴别。然而,以前有作者认为使用双能骨骼减影图像较标准胸片更易发现钙化组织。[5]将来的研究也应该放到运用双能系统探测肺部钙化病灶的效果上。假如临床效果比较明显的话,诸如通过双能系统作出的改进就可以加强胸部X射线摄影的作用。与CT相比,它对肺部小结节的灵敏度较低,提示它并不能取代CT[24252627];但是,当双能技术作为一种廉价的筛选支气管癌和肺部转移癌的方法时,它就增强了胸部X射线摄影的能力。使用双能X射线摄影,灵敏度增加了25%,与此同时,探测的置信度也增加了。这些结果显示了这项技术的潜在优势。作者们相信,它也适合临床常规应用。最有可能的是,其主要好处是获得一种一致的、甚至可能是更好的胸部X射线摄影观察的图像质量。

 

 

 

 




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