王 翔,王 涛,王小琴
(1.苏州大学医学部,江苏苏州215100;2.南京医科大学附属常州市第二人民医院放射影像科,江苏常州213003)
随着双源CT(dual source computed tomography,DSCT)的出现,双能量(dual energy,DE)扫描的技术应用,对肝脏疾病的诊断,提供了新的探索方向。通过DSCT一次双能量扫描能获得低能(80kV)、高能(140kV)及混合能量(120kV)3组图像,该技术应用肝脏CT增强扫描,还可特征性获得碘剂信息图和彩色碘编码图[1-3],测定含碘值,为病灶诊断、定性提供更多信息。现对本院通过DSCT的双能扫描在肝脏肿瘤影像诊断及临床应用价值进行初步探讨。
1.1 一般资料 选择2011年4~12月本院行DSCT扫描肝脏肿瘤患者20例,其中,男性14例,女性6例;年龄39~75岁,平均55岁。其中,原发性肝癌8例(含2例肝癌介入术后复发),胆管细胞癌3例,肝脏海绵状血管瘤5例,转移性肝癌4例。所有患者均经病理检查证实或符合临床诊断标准。
1.2 方法 所有患者均在Siemens Somatom Definition Flash DSCT上进行。仰卧,首先进行常规屏气定位像扫描,然后进行常规腹部体位扫描。应用高压注射器,使用DE扫描模式进行上腹部扫描,扫描范围包括膈顶部至双肾下极水平,其中X线A管FOV 50cm×50cm,B管FOV 33cm×33cm,2个X线管夹角近90°。患者仰卧位头先进,置于扫描床中心,先行平扫后再采用高压注射器经肘静脉注射对比剂碘海醇(350mg I/mL)80mL,生理盐水20mL,注射流率3mL/s。在开始注射对比剂后,利用增强自动触发技术Bolus tracking,设定主动脉CT值达100HU自动触发延迟6s行动脉期自动扫描,动脉期扫描结束后分别延迟30、50s行门静脉、实质期扫描。扫描参数:采用飞焦点技术,探测器准直2mm×128mm×0.6 mm,图像矩阵512×512,球管旋转时间0.5s,层厚5mm,2个球管的管电压分别为80、140kV,参考管电流200、155mAs,螺距0.9,同时开启实时动态曝光剂量调节(CARE Dose 4D)。DE门静脉期扫描后自动生成3个序列图像:80、140、120kV加权图像(按照70%、140kV和30%、80kV图像数据合成相当于120kV图像)[4],将数据传输至工作站,用DE中软件,选中Liver VNC生成虚拟平扫(virtual non-contrast,VNC)图像,并进行能谱分析、碘含量测定。
1.3 图像分析 以120kV加权平扫图像作为普通平扫图像,以动脉期双能扫描生成VNC图[5],2名放射科高年资主治医师对图像进行共同分析判定。包括:(1)对普通平扫(true nonenhancement,TNE)和VNC图肿瘤数目分别判定。(2)在腹腔干起始层面的图像上放置面积约为1.0cm2兴趣区ROI,分别测量普通平扫和虚拟平扫肝脏区域、脾脏、腹主动脉、脊柱后方肌肉的CT值,进行对比分析。(3)测定正常肝脏、肝肿瘤、腹主动脉含碘浓度,及病灶与主动脉含碘浓度比值。
1.4 统计学处理 应用SPSS11.0统计软件进行数据分析,计量资料以±s表示,样本间采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
本组病例普通平扫图像共有占位病灶35个,其中,肝癌病灶15个,胆管细胞癌病灶5个,肝脏海绵状血管瘤5个,转移性肝癌10个,VNC图均能完全显示。病灶显示清晰满意程度VNC较TNE略差(图1)。TNE与VNC的肝脏、脾脏、腹主动脉、脊柱后方肌肉的CT值(表1、图2)。原发性肝癌、转移性肝癌、肝血管瘤、肝胆管细胞癌动脉期、门静脉期及实质期碘浓度和碘比值(表2、图3)。
表1 患者肝脏、脾脏、腹主动脉、脊柱后缘肌肉TNE与VNC CT值比较(±s,n=20)
表1 患者肝脏、脾脏、腹主动脉、脊柱后缘肌肉TNE与VNC CT值比较(±s,n=20)
3.48 VNC 58.24±5.24 49.46±5.38 45.61±3.71 57.00±6.15 t 1.354 1.563 1.647 1.621 P扫描方式 肝脏 脾脏 腹主动脉 肌肉TNE 57.72±5.61 48.52±3.43 44.65±7.52 56.41±0.252 0.157 0.135 0.126
表2 原发性肝癌、转移性肝癌、肝血管瘤、肝胆管细胞癌动脉期、门静脉期及实质期碘浓度和碘比值(±s,n=20)
表2 原发性肝癌、转移性肝癌、肝血管瘤、肝胆管细胞癌动脉期、门静脉期及实质期碘浓度和碘比值(±s,n=20)
肿瘤 动脉期碘浓度(mg/mL)动脉期碘比值 门静脉期碘比值 实质期碘比值原发性肝癌 1.09±0.65 1.86±0.58 1.41±0.35 0.15±0.14 0.4门静脉期碘浓度(mg/mL)实质期碘浓度(mg/mL)8±0.08 0.51±0.15转移性肝癌 0.73±0.42 2.64±1.20 1.73±0.81 0.13±0.18 0.43±0.24 0.46±0.18肝血管瘤 3.36±3.45 3.83±2.81 2.97±1.21 0.33±0.30 0.82±0.66 0.95±0.28肝胆管细胞癌 0.95±0.31 3.20±0.21 3.02±0.33 0.14±0.72 0.53±0.24 0.83±0.27
图1 原发性肝癌患者DSCT图像
图2 DSCT、VNC和TNE图
图3 原发性肝癌患者DSCT伪彩图像
DSCT具有2套独立的X线管、探测器系统,可以在1次扫描有2束不同能级(140、80kV)中产生不同能谱的射线并同时生成不同能谱的2组图像[6],从而可获得相关病变特征。同时可以将碘从任何一幅增强图像中去除,获得VNC图和获得碘剂信息图以获得更多的诊断及鉴别诊断的信息。DSCT还能在组织成分的鉴别、去骨的大血管重建中发挥很大优势[7]。
本组病例中VNC图结合病灶CT增强期扫描和碘伪彩图均能获得满意病灶显示和定性诊断。有文献报道,TNE与VNC有效剂量ED差异无统计学意义[8-11]。在此基础上利用DSCT的双能谱功能,以虚拟平扫来取代TNE,减少1次扫描,可以有效降低患者X线的辐射剂量,减少患者检查时间,尤其有利于对老年人、儿童等不配合患者。Graser等[12]指出,肝脏的占位性病灶,可以用VNC代替TNE,除非肿瘤中有钙化灶或碘油沉积。
DSCT双能的技术应用,普通常规CT采用的是单参数和混合能量成像模式。肝脏病变CT的诊断依据:(1)不同增强时期病灶强化改变;(2)灌注成像CT扫描分析其血供情况。而DSCT双能成像模式进行一次扫描后通过Liver VNC软件还可以获得40~140kV不同能量水平的单能量图像,不同组织对不同能级X线吸收特性不同,区分不同组织[13]。有文献指出,增强CT利用低管电压能够提高含碘组织的CT值,从而可以提高病变组织与周围正常组织的对比度[14],同时根据病情分析和临床诊断需要获得对应的相关能谱图像(如碘基图等)。有利于消除硬化伪影,提高图像对比噪声比,其CT值更准确,获得病灶绝对CT值,反映病变真实密度,利于病变明确诊断和鉴别诊断。本组病例中原胆管细胞癌、肝细胞癌、肝海绵状血管瘤,由于其病灶起源不同、供血性质不一,强化方式不一,使其在增强三期碘图中含碘浓度及与主动脉碘比值不一,为肝细胞癌与后两者病灶鉴别提供帮助。Brown等[15]研究指出,结合碘浓度定量分析、碘基图像变化,能够提高肝内占位病灶的检出率和诊断准确性,及早发现富血供病变。
DSCT在肝脏等脏器检查中,利用双球管高低能量同时扫描而取得能谱成像,其双能量数据信息获得的一致性,可以在不降低图像质量的前提下显著提高病灶图像对比噪声比。胡奕等[16]指出,双能CT扫描,对高、低能量图像的融合处理,提高对比度、信噪比,利于病变的诊断。
DSCT双能扫描的局限性,X线B管的视野范围虽然较以往有了很大程度的提高,但对于肥胖的患者还存在视野较小的问题,有可能遗漏视野外的病变。其次,对于需要观察碘油沉积的患者,由于碘油会被部分减影,VNC观察到的碘油沉积范围会小于真实平扫,但同时也能减少病灶周缘线束硬化伪影,有可能显示周围是否有新的活动灶,这也许对肝癌介入治疗患者的随访带来帮助,值得以后去积极思考和进一步研究。本研究的主要不足之处是病例数少,病种数不多,也不是前瞻性研究。
本组研究表明,DSCT的双能扫描在肝脏肿瘤中的应用,虽然还存在局限之处,但是能有效减少患者的扫描剂量,对肝脏肿瘤价值是值得肯定,其检查技术有更大发展前景。
[1] 赵虹,周康荣,严福华.多层螺旋CT肝脏多期扫描对肝细胞癌检出的初步评价[J].中华放射学杂志,2003,37(8):747-750.
[2] Ho CL,Yu SC,Yeung DW.11C-acetate PET imaging in hepatocellular carcinoma and other liver masses[J].J Nucl Med,2003,44(2):213-214.
[3] Sommer WH,Graser A,Becker CR,et al.Image quality of virtual noncontrast images derived from dual-energy CT angiography after endovascular aneurysm repair[J].J Vasc Interv Radiol,2010,21(3):315-321.
[4] 战丽波,秦东京,邢学玲.双源CT的基本原理及特性[J].放射学实践,2008,23(6):698-700.
[5] 彭晋,张龙江,吴新生,等.双源CT双能量上腹部虚拟平扫临床应用价值的初步探讨[J].临床放射学杂志,2009,28(12):1680-1684.
[6] Flohrl TG,Mc Collough CH,Bruder H.First performance evaluation of a dual-source CT(DSCT)system[J].Eur J Radiol,2006,16(6):256-268.
[7] 马睿,柳澄,宋少娟,等.双源CT双能量减影体部CTA技术及临床应用[J].中国医学影像技术,2008,24(9):1315-1318.
[8] 吴晓华,马大庆.多层螺旋CT胸部低剂量扫描发现肺结节的临床研究[J].中华放射学杂志,2004,38(7):767-770.
[9] 王敏杰,王培军,田建明.胸部低剂量CT扫描技术应用价值[J].中华放射学杂志,2002,36(8):761-762.
[10]McCollough CH,Prmiak AN,Braun N,et al.Strategies for reducing radiation dose in CT[J].Radiol Clin North Am,2009,47(1):27-40.
[11]钱玉娥,胡红杰,张峭巍,等.新双源CT虚拟平扫技术在肝脏检查中的应用[J].中华放射学杂志,2011,45(2):120-123.
[12]Graser A,Johnson TR,Chandarana H,et al.Dual energy CT:preliminary observations and potential clinical applications in the abdomen[J].Eur Radiol,2009,19(1):13-23.
[13]Asayama Y,Yoshimitsu K,Nishihara Y,et al.Arterial blood supply of hepatocellular carcinoma and histologic grading:radiologic-pathologic correlation[J].AJR,2008,190(1):28-34.
[14]张宗军,卢光明.双源CT及其临床应用[J].医学研究生学报,2007,20(4):416-418.
[15]Brown CL,Hartman RP,Dzyubak OP,et al.Dual-energy CT iodine overlay technique for characterization of renal masses as cyst or solid:aphantom feasibility study[J].Eur Radiol,2009,19(5):1289-1295.
[16]胡奕,郭启勇.双源CT双能量扫描技术在腹部的应用[J].中国临床医学影像杂志,2011,22(2):109-110.