📌 期刊名称:Sci Rep.
📌 影响因子(2023): 3.8 (2 区Q1)
文章标题:Spectral imaging and analysis of monophasic CT angiography to assess infarct core and penumbra in acute stroke.
研究机构: University Hospital Schleswig-Holstein, Germany.
作者:Schekeb Aludin 1, Lars-Patrick Schmill 2, Patrick Langguth 2, Olav Jansen 2, Naomi Larsen 2, Fritz Wodarg 2, Tristan Klintz 2, Svea Seehafer 2, Agreen Horr 2
发表日期: 2024 Nov 18
📖 阅读链接:doi: 10.1038/s41598-024-78789-2.
🔍 背景:急性缺血性脑卒中(AIS)的影像诊断中,CT灌注(CTP)可识别不可逆损伤的梗死核心(IC)和可挽救的半暗带(PEN),但CTP需额外注射对比剂并增加辐射剂量。光谱CT(SDCT)通过单次注射对比剂,利用碘密度图(ID)和虚拟单能量图像(MonoE),可能在单期CTA中实现对IC和PEN的评估,为减少辐射和对比剂使用提供新方法。
目的:
探讨基于光谱CT的单期CTA是否可用于定量评估IC和PEN,并与CTP的诊断性能进行比较。
方法:
回顾性分析2020年3月至2022年2月在卒中中心接受多模式CT检查的患者。纳入标准包括多模式CT检查(NCCT, CTA, CTP)、确诊大血管闭塞(ICA或MCA-M1/M2段)、CTP可评估IC和PEN的区域数据。使用SDCT获取单期CTA数据,生成ID图、MonoE(40、70、120 keV)及电子密度(ED)图。通过CTP的结果定义IC和PEN区域并将其映射至CTA影像层面。通过2-way ANOVA和ROC曲线分析光谱参数的分辨能力,并计算诊断阈值。
统计学:
统计分析使用 GraphPad Prism 9(GraphPad Software, Boston, USA)完成。所有变量的正态性通过 D’Agostino & Pearson 检验进行测试。不同光谱图的测量值采用双因素方差分析(2-way ANOVA)进行比较,并通过 Tukey 事后检验进行多组间的成对比较。根据数据分布的不同,比值的比较使用重复测量单因素方差分析(正态分布的数据)并结合 Tukey 事后检验,或采用 Friedman 检验(非正态分布数据)并结合 Dunn 事后检验。评估评阅者间一致性时,对于有序数据使用 Kendall-Tau 相关系数,对于连续数据使用 Pearson 相关系数,具体选择取决于变量的尺度水平。通过受试者工作特征(ROC)曲线分析评估不同光谱参数的诊断性能,并计算曲线下面积(AUC)以量化其区分能力。基于 ROC 分析,通过 Youden 指数确定光谱参数的最佳截断值。
结果:
1.光谱值分布:梗死核心(IC)的光谱值显著低于半暗带(PEN)和正常脑组织(HA),尤其在ID和MonoE40中的差异最显著(p<0.0005);PEN值介于IC和HA之间。
2.区域镜像比值:IC/IC和PEN/PEN在ID和MonoE40中显示最高的分辨能力,AUC分别为0.9999和0.9963。
3.视觉评估:ID图和MonoE40对IC和PEN的视觉评分最佳(3.76±1.11和3.65±1.05)。
讨论
光谱CT在单期CTA中通过ID和40keV可高效检测和区分IC与PEN,表现出与CTP一致的结果。与CTP相比,其优势是无需多次扫描,显著减少辐射剂量和对比剂用量,优化急性脑卒中诊断流程。利用ID和40keV比值或绝对值,可快速支持临床决策如溶栓或机械取栓。
结论
光谱CT在单期CTA中基于ID和40keV实现了梗死核心和缺血半暗带的快速、准确评估,为急性脑卒中影像诊断提供了低辐射、便捷的新方案。
新发现与创新点
首次系统评估了单期CTA中光谱CT参数对IC和PEN的诊断能力,为替代CTP提供了证据支持。
临床意义
有助于优化急性脑卒中诊断流程,减少患者辐射剂量,提升诊断效率,尤其适用于设备有限的卒中中心。
进一步研究建议
建议在多中心研究中验证本方法的适用性,并探索AI结合光谱CT的潜力。
以下哪种光谱CT图像对区分梗死核心和半暗带具有最高的诊断能力?
A. MonoE120
B. ID
C. ED
D. MonoE70
正确答案:B. ID
a: 正常对照
b: 左侧M1梗阻
c: 左侧M2梗阻
(上排为单期光谱CTA,下排为常规动态CTP)
参考文献(两日内回复文章标题获取原文):
Aludin S, Schmill LP, Langguth P, Jansen O, Larsen N, Wodarg F, Klintz T, Seehafer S, Horr A. Spectral imaging and analysis of monophasic CT angiography to assess infarct core and penumbra in acute stroke. Sci Rep. 2024 Nov 18;14(1):28397. doi: 10.1038/s41598-024-78789-2. PMID: 39551858; PMCID: PMC11570611.
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