胰腺假性囊肿的CT能谱特征

董海鹏 林晓珠 徐学勤 张 静 李卫侠 胡曙东 陈克敏 严福华

CT能谱成像是在双能量扫描条件下实现的CT功能成像技术。CT能谱成像不但能够获得基物质密度值及其分布图像，还能获得不同千电子伏（kilo electron voltage, keV）水平的单能量图像。CT能谱成像可以显示不同病变和人体组织随着X射线能量水平（keV）的变化而变化的X线衰减系数（hounsfield unit, HU），从而产生反映不同病变和人体组织对于X射线的特征性的能谱曲线，同时根据所得的能谱曲线能够计算出该病变或组织的有效原子序数（Eff-Z）。Eff-Z指如果某元素对X射线的质量衰减系数与某化合物或混合物的质量衰减系数相同,该元素的原子序数称为某化合物或混合物的有效原子序数。关于CT能谱成像及定量分析的研究已有一些报道[1-4]。本研究试图通过对胰腺假性囊肿不同期相CT能谱参数进行测量和比较从而探讨其特征。

方 法

1. 研究对象

回顾性分析2010年3月至2011年11月期间在我院经CT能谱成像扫描检查的胰腺假性囊肿患者10例[年龄40～67岁，平均年龄（52±10）岁，女性3例，男性7例。其中经手术切除并获得病理组织学诊断者8例，另外2例患者有明确胰腺炎病史、根据相关检查临床确诊为胰腺假性囊肿。

2. CT检查方法

所有检查在宝石能谱CT（Discovery CT750 HD，GE Healthcare，Mliwaukee，USA)上进行。检查前15～30min患者饮清水800～1000ml充盈上消化道，减少气体伪影干扰。扫描期相分平扫、动脉晚期、门脉期，平扫和动脉晚期主要针对胰腺及病灶，门脉期扫描包括整个上腹部。扫描采用能谱扫描模式（gem stone imaging，GSI），采用单源瞬时（0.5ms）kVp（140kVp和80kVp）切换技术，管电流为630～640mA。机架旋转速度为0.5～0.6s/r，螺距为0.984，探测器宽度为0.625mm×64。增强扫描为双期动态扫描，采用机械注射器（Ulrich，GmbH&Co.KG，德国）外周静脉注射碘对比剂（碘普罗胺，Iopromide, 德国）80～100ml，注射速率为3ml/s。动脉晚期（late arterial phase，AP）扫描开始时间采用腹腔干水平腹主动脉内CT值监测（Smart Prep技术）促发扫描，监测阈值为120HU，达到阈值后延迟8s开始扫描（平均时间为注射对比剂后35～40s），门脉期(portal venous phase，PVP)扫描开始时间为动脉期结束后30～40s。图像重建第一组为常规140kVp图像，用于检查过程中实时观察，层厚/层间距为5mm，第二组为单能量（70keV）图像，层厚/层间距为1.25mm；图像重建均采用标准算法。

3.图像分析与测量

图像分析与测量均在专业工作站AW4.4（GE Health Care，USA）上进行，由一名放射科医生完成（放射诊断工作经验15年）。将单能量图像（70keV，1.25mm）载入宝石能谱成像浏览器（GSI viewer）软件进行分析，病灶大小测量在三个标准平面（横断面，矢状面，冠状面）上进行，选择病灶最大径记录为病灶大小。以肠系膜上静脉左侧壁为界记录病灶位置，右侧为胰腺头颈部（包括钩突、头部和颈部），左侧为胰腺体尾部。病灶囊性区域能谱分析选择病灶最大层面，圆形或椭圆形感兴趣区（region of interest, ROI）放置于病灶中央，ROI面积为病灶的1/2～1/3，尽量避开实性成分（坏死组织、囊壁），保存相应ROI的数据文件。该数据文件包含40keV至140keV能量水平CT值（HU），各配对基物质浓度值（mg/ml）（根据本次研究目的选择碘-水），Eff-Z。三期扫描的能谱分析尽可能在同一层面、同一位置进行。

4. 统计分析

所有数据统计学分析均采用SPSS16.0软件，统计学显著性水平为P＜0.05。根据能谱曲线形态特征将所得能谱曲线各点值取自然对数进行转化，随后采用直线回归的方式求得转化后的直线斜率来代表能谱曲线的形态特征参数。符合正态分布的定量指标（40～66keV水平的单能量CT值，有效原子序数，碘-水浓度）的两两间比较采用配对样本t检验；对于离散度较大的定量指标（67～104keV水平的单能量CT值，能谱曲线直线化后斜率K值）采用非参数分析多配对样本秩和检验Friedman检验。

结 果

本研究共分析10例[年龄40～67岁，平均年龄（52±10）岁，女性3例，男性7例患者。所有患者均有腹痛和（或）胰腺炎病史。发生于头颈部4例，体尾部4例，另外2例累及胰腺头体尾部。患者的年龄、性别、症状、病灶大小及位置情况如表1所示。

表1 胰腺假性囊肿病例一般特征

胰腺假性囊肿平扫、动脉晚期、门脉期的能谱曲线如图1所示，胰腺假性囊肿增强后能谱曲线有所上升，但曲线形态未见明显变化（图1）。能谱曲线各点值经自然对数转化后数据分部如图2所示，各数据点基本呈线性分布，直线回归后斜率（中位数）分别为-2.66、-1.84、-2.16（图2，表2）；胰腺囊肿病灶囊性部分的其余能谱特征参数如表2所示，有效原子序数、碘-水浓度、能谱曲线直线化后斜率三期之间没有显著性差异。

图1 胰腺假性囊肿能谱曲线。A.为平扫期能谱曲线；B.为动脉晚期能谱曲线；C.为门脉期能谱曲线；D.为三期能谱曲线在同一坐标系内，示动脉晚期、门脉期能谱曲线较平扫期升高但曲线形态基本相似。

表2 胰腺假性囊肿不同期相CT能谱特征参数值及比较

∶ 两组间比较, 采用配对样本检验； ：平扫比动脉晚期； ：平扫比门脉期； ：动脉晚期比门脉期；*非参数多配对检验Friedman检验。

图2 胰腺假性囊肿能谱曲线直线化，三期转化后直线斜率比较类似。

讨 论

急慢性胰腺炎和胰腺损伤是胰腺假性囊肿形成的3个主要因素。大约10%～20%的急性胰腺炎会并发胰腺假性囊肿[5]，急性胰周积液超过4周以上由壁包裹形成假性囊肿[6]。根据修改后的亚特兰大分型，胰腺假性囊肿的积液中不含有非液化的实性成分[6]。胰腺假性囊肿往往与胰管交通，其囊液中含有较高的淀粉酶和脂肪酶活性。在极少数情况下，假性囊肿继发感染，囊内可含脓性液体，但不含非液性成分。本组10例未有发生继发感染的情况。胰腺假性囊肿的临床表现与胰腺炎的程度、囊肿大小、部位、增长速度以及有无并发症有关。本组10例患者均有腹痛或胰腺炎病史。

常规CT增强扫描胰腺假性囊肿表现为胰腺内或胰周圆形或椭圆形、均匀低密度积液、边界清楚的壁包裹，囊壁由纤维或肉芽组织构成、增强后能强化，囊性成分不强化。本组病例CT能谱成像测量胰腺假性囊肿的囊性成分显示其能谱曲线为逐渐下降型的对数或指数曲线，提示其囊液为含有一定高密度物质的液体而非比较纯粹的水样液体，纯水在能谱曲线上表现为通过原点的直线。动脉晚期与门脉期的能谱曲线基本一致，提示胰腺假性囊肿在动态增强过程中没有强化表现，故其有效原子序数、碘-水浓度在两期间均无明显差异（图1，表2）。增强后能谱曲线较平扫期有整体上升的表现，其单能量CT值出现一定程度的升高，但其曲线的形态基本保持不变，曲线直线化后的斜率三期之间没有显著性差异（图1,2;表2），说明增强前后假性囊肿的囊液性质未发生明显改变，曲线的整体上升原因考虑可能与背景密度整体升高有关。与常规CT相比，CT能谱成像提供了更多的定量指标和分析工具，能够从多方面反映被检物体的性质。

本组病例研究结果显示胰腺假性囊肿增强后能谱曲线整体略有上升，但斜率没有明显改变；能谱CT定量分析参数有效原子序数、基物质对碘（水）浓度增强前后没有明显变化。本研究存在一些明显的局限性：①病例数较少；②对于胰腺假性囊肿的液体成分未作进一步离体测量与分析；③未对胰腺假性囊肿与其他胰腺囊性病变进行鉴别；④回顾性分析。这些不足之处需要在今后的研究工作中通过扩大样本量、增加体外实验和对照性、前瞻性研究来完善。