正常胰腺128层螺旋CT灌注成像与个体因素的相关性研究*

1.安徽省淮南市第一人民医院影像中心 (安徽 淮南 232007)

2.川北医学院附属医院放射科(四川 南充 637000)

郭 静1 黄小华2 董国礼2 刘 斌1 敬宗林2 张喜荣2 刘倩倩2

胰腺灌注研究较多[1-5]，原因在于其灌注参数可量化胰腺组织生理或病理性血流变化，反映胰腺及胰周血管强化程度和最佳延迟时间，评估胰腺缺血性病变、良恶性疾病的鉴别及预后急慢性胰腺炎。灌注参数值是否偏差直接影响疾病的诊断和预后，个体因素是否影响灌注参数，影响程度如何，文献研究相对较少[6-9]，本研究采用128层螺旋CT灌注成像，探讨正常胰腺血流灌注参数与年龄及体质指数(Body Mass Index，BMI)的相关性，旨在对灌注参数值偏差的正确认识。

1 资料与方法

1.1 一般资料 按纳入标准收集2012年6月～11月于川北医学院附属医院行中上腹部CT增强检查患者60例，排除药液外渗者2例及因伪影影响图像质量者1例，最终纳入对象共计57例。其中男性44例，女性13例；年龄分布在23～74岁，平均年龄51.30岁(标准差为10.86)。测量记录身高、体重并计算其BMI，计算公式为体重(Kg)/身高2(m2)[10]，BMI分布于15～29，平均BMI 22.57(标准差为3.12)。

1.2 纳入标准[11](1)年龄≥18周岁；(2)无临床胰腺疾病相关症状和体征；(3)血、尿淀粉酶及其它胰腺相关生化指标正常；(4)胰腺CT形态、大小及实质密度正常，被膜光整，胰周脂肪间隙无积液征象；(5)无影响胰腺血供的心脏及大血管疾患；(6)与胰腺血供密切相关的所属脏器无良恶性肿瘤；(7)可伴肝、肾囊肿，病灶直径3cm以下；(8)时间密度曲线(Time Density Curve,TDC)在扫描时间内须出现强化峰值或增强后有一段平台期；(9)无碘剂禁忌症。

1.3 分组情况 参照世界卫生组织年龄划分标准[12]，将符合纳入标准的57例研究对象分为3组：44岁以下(含44岁)为青年组，共17例；45～59岁为中年组，共26例；60岁以上(含60岁)为老年组，共14例。以BMI值22作为切点将57例研究对象分为2组：22以下(含22)组，23例；22以上组，34例。

1.4 CT灌注前准备 检查前4～6h禁食，1h前分段饮水或肠道对比剂(显影比乐)300～500ml充盈胃、十二指肠。向患者解释灌注过程，并训练患者平静浅胸式呼吸。于肘正中静脉建立静脉通道(留置针型号：BD PegasusTM飞玛TM，22GA×1.001N，0.9mm×25mm)。签署知情同意书并在医院伦理委员会监督下进行。

1.5 胰腺CT灌注方法及技术参数 采用美国GE 128层螺旋CT(LightSpeed VCT)。先行平扫：管电压120kV，管电流200mA，采集层厚0.625mm×64，旋转时间0.6 s，旋转速度39.37mm/r，矩阵512×512，螺距因子0.984，滤波函数FC10。灌注成像：平扫确定胰腺扫描范围，以双筒高压注射器(型号MEDRAD®STELLANT)经静脉通道以5.0ml/s速率团注非离子型对比剂碘海醇(300mgI/ml)50ml及生理盐水15ml；管电压80kV，管电流200mA，采集层厚0.625mm×64，旋转时间1s，探测器覆盖范围40mm，螺距0，矩阵512×512，滤波函数FC10，延迟时间5s，间隔时间1s，总曝光时间26s，每曝光一次产生8层图像，数据采集52s，一共获得208层灌注图像。

1.6 胰腺CT灌注图像分析应用AW4.5后处理工作站灌注分析软件CT Perfusion 4(v4.4.2)中的Body Pancreas模块对影像数据进行处理，手动选择腹主动脉为输入动脉，自动生成TDC曲线及灌注伪彩图(图1-5)。于灌注伪彩图上确定胰腺感兴趣区(Region Of Interest，ROI)，ROI大小20～30mm2，每例研究对象均取3个ROI平均值为最终值。测量并记录胰腺CT灌注参数：血流量(Blood Flow，BF)、血容量(Blood Volume，BV)、表面通透性(Permeability Surface，PS)和对比剂平均通过时间 (Mean Transit Time，MTT)；利用软件自动生成的腹主动脉及胰腺ROI CT值变化列表(图6-7)读出腹主动脉及胰腺ROI的强化峰值PV及峰值时间PT，计算得出强化峰值差(腹主动脉PV-正常胰腺PV)及峰值时间差(正常胰腺PT-腹主动脉PT)。

1.7 统计学处理 采用SPSS13.0 for windows 统计学软件，数值变量以均数±标准差(±S)表示。分别对性别、年龄及BMI各组数据进行统计学分析，对符合正态分布、方差齐性的资料采用独立样本t检验或单因素方差分析，对不符合正态分布的资料采用Mann-Whitney U秩和检验或Kruskal-Wallis H秩和检验；年龄及BMI与各项参数的相关性采用Pearson或Spearman等级相关分析。

图1-5 男，BMI=20.18（BMI≤22组），图1-5分别为其多层螺旋CT断面图及灌注伪彩图（BF、BV、PS、MTT图）。图6-7 女，49岁（中年组），图6，7分别为其胰腺ROI及腹主动脉TDC图和CT值动态变化列表图。

2 结 果

2.1 年龄组数据分析

2.1.1 不同年龄对正常胰腺灌注参数的影响：结果显示，正常胰腺CT灌注值各年龄组之间差异无统计学意义(P＞0.05，表1)。相关性分析显示，BF、BV、PS、MTT与年龄的相关系数分别为-0.290、-0.249、-0.007及0.001，除BF与年龄呈负相关(P=0.029)外，其它灌注参数与年龄均无相关性(P值分别为0.062，0.961及0.992)。

2.1.2 不同年龄对正常胰腺及腹主动脉PV、PT、强化峰值差及峰值时间差的影响：结果显示，各参数不同年龄组间差异均不具有统计学意义(P＞0.05，表2)。相关性分析显示，正常胰腺及腹主动脉PV、PT、强化峰值差及峰值时间差与年龄的相关系数分别为-0.042，0.121，0.252，-0.010，-0.302及0.243，除强化峰值差与年龄呈负相关外(P=0.022)，其余各参数均与年龄不具有相关性(P值分别为0.755，0.370，0.059，0.942及0.068)。

2.2 BMI组数据分析

2.2.1 不同BMI对正常胰腺灌注参数的影响：结果显示，各参数不同BMI组间差异均不具有统计学意义(P＞0.05，表3)。相关性分析显示，BF、BV、PS及MTT与BMI的相关系数分别为-0.007，-0.127，0.027及-0.099，各参数与BMI均不具有相关性(P值分别为0.959，0.348，0.845及0.463)。

表1 不同年龄组胰腺各灌注参数的比较

表2 不同年龄组各参数比较

表3 不同BMI组胰腺各灌注参数的比较

表4 不同BMI组各参数比较

2.2.2 不同BMI对正常胰腺及腹主动脉PV、PT、强化峰值差及峰值时间差的影响：结果显示，各项参数两BMI组间差异均不具有统计学意义(P＞0.05，表4)。相关性分析显示，各项参数与BMI的相关系数分别为-0.291，-0.106，-0.146，-0.164，-0.087及0.007，除正常胰腺PV值与BMI呈负相关外(P=0.028)，其余各参数均与BMI不具有相关性(P值分别为0.435，0.280，0.223，0.519及0.962)。

3 讨 论

多层螺旋CT伴随着云计算的发展，Z轴探测器及数据采集通道的增加，图像的分辨力、扫描速度及采集层厚得以大幅提升。亚秒级的扫描速度、亚毫米级的采集层厚以及宽范围覆盖等特点促使多层螺旋CT技术在胰腺中的广泛应用，特别在灌注方面。《NCCN胰腺癌临床实践指南》明确提出CT是胰腺癌诊断和分期判定的首要方式[13]，多层螺旋CT胰腺多期增强扫描结合血管后处理技术已成为胰腺癌术前分期和预后评估的常规手段。胰腺多期增强扫描既使胰腺实质在以胰腺强化峰值为中心的扫描时间窗内得到最大强化，肿瘤-胰腺实质密度差达到最大，利于胰腺早期小病变的检出；又使胰周主要血管及毗邻结构得到充分显示，有助于观察胰周动静脉受累情况及有无转移灶。因此胰腺多期增强扫描对发现胰腺早期病变、选择最佳治疗方案、准确评估分期及预后具有十分重要的价值。由于正常胰腺及腹主动脉的强化峰值及峰值时间反映了胰腺实质及腹主动脉的最大强化程度以及达到此强化程度的最佳时期，因此探讨正常胰腺及腹主动脉的PV、PT值可为胰腺多期增强扫描时间窗的选择提供一定的临床参考价值，有益于制定最佳扫描方案。

多层螺旋CT灌注成像技术可无创获取胰腺及腹主动脉在整个灌注过程中对比剂浓度的分布及代谢情况，通过CT值的动态变化(1mg/ml的碘浓度相当于25Hu)及达到某CT阈值的变化时间，可直接量化并反映胰腺及腹主动脉的血流动力学改变，因此它是快速、准确、无创获取组织器官强化峰值及峰值时间的一种相对可靠的检查手段。CT灌注成像(CT perfusion imaging)是静脉团注对比剂的同时，对选定层面的某组织器官进行连续多次的动态增强扫描，获得每一像素的时间-密度曲线，并运用去卷积算法对所得灌注数据进行计算分析而获得相应的灌注参数。其特点在于其显示本身组织解剖细节的同时还可获得其功能学指标，因此它是一种将形态改变与功能诊断相结合的成像技术。由于胰腺解剖位置特殊，受呼吸运动影响较小，血流供应较为丰富且疾病发生隐匿，其功能学的改变往往早于形态学的变化，因此重视胰腺功能学成像有助于发现胰腺早期病变，提高患者的五年生存率。关于正常胰腺、胰腺炎及胰腺肿瘤的多层螺旋CT灌注成像的临床研究近年国内外有较多报道[1-9]，亦有针对胰腺不同部位血流灌注差异进行的CT灌注研究[14]，但本文着重于正常胰腺128层螺旋CT灌注与个体因素的相关性研究，旨在探讨正常胰腺血流灌注值及正常胰腺和腹主动脉PV、PT值的变化特点，了解身高、体重和年龄等个体差异对这些参数有无影响，以期为CT灌注的临床应用提供一定的参考价值。

年龄是个体在某一阶段的固有属性，随着年龄的增加，机体的各组织器官在生理功能等方面亦会随之发生相应变化。那么发生在胰腺上的这种变化是否会反映在灌注值的改变上，年龄对正常胰腺灌注是否会产生影响及其影响程度，近年相关文献少有报道：周国锋[6]等发现正常胰腺的BF值随着年龄的增大呈明显下降趋势，且各年龄组间差别有统计学意义，PT随着年龄的增加呈上升趋势，PV各年龄组间差异无统计学意义；夏进东等[7]认为随着年龄的增长，胰腺体尾部的BV、BF值逐渐降低，而胰头部无明显改变，胰腺不同部位的PV、PT值在不同年龄组间差异亦无统计学意义；但王芳军[8]等则认为不同年龄组间胰腺BF、BV、PV及PT变化均无统计学意义且与年龄无明显相关性；而在本研究中，由于采用了128层螺旋CT灌注成像技术，探测器覆盖范围可达40mm，因此与既往研究比较能相对更为可靠地反映胰腺组织的灌注情况。本研究结果显示正常胰腺各灌注参数、胰腺及腹主动脉PV、PT、强化峰值差及峰值时间差在各年龄组之间差异均无统计学意义，但相关性分析显示年龄与BF及强化峰值差间呈负相关，这与笔者既往另一相关研究[9]结果一致，与上述其他学者研究结果亦类似。此研究结果表明不同年龄段其胰腺灌注相对恒定，但随年龄增长胰腺血流量及强化峰值差呈逐步下降趋势，原因可能在于年老者其胰腺组织逐渐萎缩，胰腺功能不同程度减退，且胰腺组织与腹主动脉的退化程度不同步所致。

由于体质指数BMI可消除不同身高对体重的影响，利于人群或个体间的比较，故本研究依据不同BMI，对纳入对象进行分组，探讨各灌注参数在不同BMI个体间的差异。研究结果表明正常胰腺BF、BV、PS、MTT，胰腺及腹主动脉的PV、PT、强化峰值差及峰值时间差等各项参数在不同BMI组间差异均不具有统计学意义，除正常胰腺PV值与BMI呈负相关外，其余各值与BMI间均不存在明显相关性；此结果说明对于不同BMI水平的人群而言，其胰腺及腹主动脉的各项灌注值变化相对处于较为稳定的状态，但随着BMI的增加，胰腺强化峰值有逐渐减低的趋势。有研究表明[15]对比剂到达腹主动脉的峰值大小在不同体质指数的个体间差异不具有统计学意义，这与本研究结果相似；但关于正常胰腺强化峰值与BMI间的相关性研究却少有报道。BMI是流行病学调查和人群防治常用以衡量整体肥胖的指标，对于高BMI、中心性肥胖的人群，其体脂总量较正常人群高，发生非酒精性的局灶性或弥漫性脂肪沉积的可能性亦较大；因此，随着BMI的增高，胰腺组织局部可能已经处于胰腺腺泡细胞及胰岛细胞内中性脂肪蓄积的病理状态,而此时普通增强CT图像尚未能反映这种变化。因此，由于存在早期轻度局部胰腺脂肪替代的可能性，正常胰腺在CT灌注过程中其对比剂浓聚量可能减少，强化峰值亦会随之出现降低趋势；因此在设定胰腺增强扫描实质期的时间窗时可能需要考虑体质指数的影响。

总之，本研究结果表明对于不同年龄阶段、不同BMI范围的人群而言，正常胰腺的血流灌注值，胰腺及腹主动脉的强化峰值、峰值时间等参数相对较为恒定，除胰腺BF值、强化峰值差及PV值与年龄或BMI呈负相关外，其它各参数均不受年龄及BMI的影响或影响小。但由于本研究样本量较少，国内外灌注研究所采用的仪器设备、扫描参数、注药速率及灌注分析软件等尚存在差异，本研究结果对临床的适用价值及指导意义尚需进一步扩大样本量、多中心研究证实。

1.Abe H, Murakami T, Kubota M,et al.Quantitative tissue blood flow evaluation of pancreatiCTumor: comparison between xenon CT technique and perfusion CT technique based on deconvolution analysis[J].Radiat Med,2005,23(5):364-370.

2.Tsuji Y, Hamaguchi K,Watanabe Y, et al.Perfusion CT is superior to angiography in predicting pancreatic necrosis in patients with severe acute pancreatitis[J].J Gastroenterol,2010,45(11):1155-1162.

3.Lu N, Feng X Y, Hao S J, et al.64-slice CT perfusion imaging of pancreatic adenocarcinoma and mass-forming chronic pancreatitis[J].Acad Radiol,2011,18(1):81-88.

4.Kishimoto M, Tsuji Y, Katabami N,et al.Measurement of canine pancreatic perfusion using dynamic computed tomography:influence of input-output vessels on deconvolution and maximum slope methods[J].Eur J Radiol,2011,77(1):175-181.

5.D'Assignies G, Couvelard A,Bahrami S, et al.Pancreatic endocrine tumors: tumor blood flow assessed with perfusi on CT refle CT s angiogenesis and correlates with prognostic factors[J].Radiology,2009,250(2):407-416.

6.周国锋，陈小华，田浩，等.正常胰腺64排螺旋CT灌注成像研究[J].交通医学，2012,26(3):228-231.

7.夏进东，周翔平.正常胰腺组织的多层螺旋CT血流灌注研究[J].临床放射学杂志，2009,28(1):58-62.

8.王芳军，陈卫昌，郭亮，等.正常胰腺64层螺旋CT灌注成像的特征研究[J].CT理论与应用研究，2009,18(2):83-91.

9.郭静，黄小华，敬宗林，等.正常胰腺MSCT灌注成像与个体因素的相关性研究[J].放射学实践，2012,27(1):68-72.

10.Arslan A A, Helzlsouer K J, Kooperberg C, et al.Anthropometric measures, body mass index, and pancreatic cancer: a pooled analysis from the Pancreatic Cancer Cohort Consortium (PanScan)[J].Arch Intern Med,2010,170(9):791-802.

11.张喜荣，黄小华，董国礼，等.胰周脏器恶性肿瘤时胰腺的多层CT灌注成像研究.中国医学计算机成像杂志，2011,17(3):234-238.

12.李法琦，司良毅.老年医学[M].北京:科学出版社,2008:1.

13.刘子文，赵玉沛.2011版《NCCN胰腺癌临床实践指南》中若干问题的探讨[J].临床肝胆病杂志，2011,27(11):1131-1134.

14.林晓珠，陈克敏.CT灌注成像测量正常胰腺组织血流灌注[J].中国CT和MRI杂志，2004,2(1):29-32.

15.朱晓梅，王德杭，李梅，等.造影剂到达腹主动脉的峰值大小与患者因素的关系[J].实用放射学杂志，2007,23(3):347-350.