宽体探测器CT胰腺轴位灌注“一站式”成像的可行性

邓锡佳，刘爱连，刘静红，朱姣姣，陈丽华，刘义军，陶奉明，方 鑫

(大连医科大学附属第一医院放射科，辽宁 大连 116011)

宽体探测器CT胰腺轴位灌注“一站式”成像的可行性

邓锡佳，刘爱连*，刘静红，朱姣姣，陈丽华，刘义军，陶奉明，方 鑫

(大连医科大学附属第一医院放射科，辽宁 大连 116011)

目的 探讨Revolution CT胰腺轴位灌注“一站式”成像的可行性。方法 收集接受Revolution CT上腹部轴位CT灌注(CTP)扫描的患者13例(CTP组)，测量胰腺的CTP参数，提取最佳时期CTA及3期增强图像，并记录整个灌注期的辐射剂量。收集同期行全腹3期增强及CTA扫描者18例(对照组)，采用螺旋扫描模式。2组患者胰腺均无病变。评价2名观察者测得各CTP参数和对胰十二指肠上动脉(SPDA)图像主观评分的一致性。比较2组SPDA图像的主观评分和CTA图像SPDA以及3期增强图像胰腺的CT值、图像噪声、CNR和SNR。结果 2名观察者测得CTP参数一致性良好(ICC均>0.75)。灌注期有效辐射剂量为(24.52±0.01)mSv。2名观察者对2组CTA图像SPDA的主观评分结果一致性较好(Kappa=0.629、0.769)，2组评分中位数均为5分；CTP组SPDA的CT值、CNR、SNR均高于对照组(P均<0.05)。CTP组静脉期、平衡期的胰腺CT值、CNR、SNR均高于对照组(P均<0.05)。结论 Revolution CT胰腺轴位灌注“一站式”成像，在获得稳定的胰腺CTP定量数据的同时，可提取图像质量相仿甚至更佳的胰腺3期强化图像，并可获得更优质的胰周CTA图像，有很好的临床应用前景。

体层摄影术，X线计算机；胰腺；灌注成像

胰腺CT灌注成像(CT perfusion, CTP)是一种可反映胰腺血流动力学变化的功能成像。但因探测器宽度及辐射剂量等因素的影响，胰腺CTP的临床应用受限。近年来，随着CT软硬件的改进，辐射剂量降低，腹部“一站式”检查的研究[1-3]也逐渐成为临床关注热点。本研究旨在探讨宽体探测器单源双能CT胰腺轴位灌注“一站式”成像的可行性。

1 资料与方法

1.1一般资料 前瞻性收集2016年2月—2016年3月因腹部不适于本院接受“一站式”上腹部增强扫描和胰腺CTP成像的患者13例(CTP组)，男10例，女3例，年龄46～77岁，平均(59.7±9.5)岁；收集同期行全腹3期增强和CTA扫描患者18例(对照组)，男14例，女4例，年龄38～79岁，平均(60.5±10.5)岁。纳入标准：①胰腺无明显病变或明显萎缩，且无胰腺疾病相关的生化指标异常；②无影响胰腺血供的所属脏器病变；③体质量指数(body mass index, BMI)为22～25 kg/m2；④无碘对比剂使用禁忌证；⑤可正常屏气。本研究经本院伦理委员会审核批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2仪器与方法 所有患者检查前禁食、水4 h。采用GE Revolution CT机。CTP组：扫描范围自肺底至肝下缘。采用高压注射器经肘正中静脉注射85 ml碘海醇(350 mgI/ml)，速率5 ml/s；对比剂注射6 s后启动扫描，首次30 s采用屏气扫描，每2 s(曝光1s，间隔1s)采集1次，获得15期图像，然后分别于第45、49、53、57、69、89、119、159、219、359、599 s各扫描1次，共获得26期图像；轴扫模式，管电压100 kVp，管电流100 mA，ASIR-V 60%，z轴覆盖范围160 mm，矩阵512×512，扫描层厚和层间隔均为5 mm，重建层厚和层间隔均为1.25 mm。对照组：扫描范围自肺底至耻骨联合下缘，螺旋扫描模式，管电压100 kVp，自动毫安调制，螺距0.992，旋转速度0.5秒/周，z轴覆盖范围80 mm，ASIR-V 50%，扫描层厚和层间隔均为1.25 mm，所用对比剂及注射方法同前；监测腹主动脉CT值达220 HU后触发动脉期扫描，延迟28 s获取静脉期图像，再延迟90 s获取平衡期图像。

1.3图像处理与分析 分别由观察者1(CT诊断经验10年)和观察者2(CT诊断经验2年)独立进行图像后处理及测量。

1.3.1CTP图像分析 采用GE AW 4.6工作站的CT Perfusion 4D胰腺灌注软件。选择胰体水平腹主动脉为输入动脉，放置圆形ROI(直径7～9 mm)，自动生成时间—密度曲线(time-density curve, TDC)，获得各灌注参数伪彩图，包括血流量(blood flow, BF)、血容量(blood volume, BV)、平均通过时间(mean transit time, MTT)、达峰时间(time to peak, TP)、表面通透性(permeability of surface, PS)，见图1。分别于胰头、体、尾各放置3个直径为3～6 mm的圆形ROI，避开肉眼可见的血管及胰腺边缘，测量各参数值并计算均值。

1.3.2主观评分 选取CTP组的TDC上腹主动脉CT值最高的时相重建CTA图像，分别采用MIP和VR重建胰周血管(图2)。由2名观察者分别对2组CTA图像胰十二指肠上动脉(superior pancreaticoduodenal artery, SPDA)质量进行主观评分，评分标准：5分，SPDA显示清晰，血管边缘锐利、光滑；4分，SPDA显示清晰，边缘基本光滑；3分，SPDA尚清楚，能够分辨血管边缘；2分，SPDA边缘不锐利但尚能分辨；1分，SPDA边缘模糊不能分辨。

1.3.3客观评价 选取SPDA起始端血管最大横截面放置圆形ROI，ROI面积约占血管截面的2/3，CT值记为CT1；相同水平腹膜后脂肪为背景组织，放置3个ROI(直径10～15 mm)，CT值的均值记为CT2，标准差(SD)均值记为背景噪声。于轴位图像上测量并计算SPDA的CNR及SNR：CNR=(CT1-CT2)/SD；SNR=CT1/SD。

提取CTP组腹主动脉TDC波峰所在期相对应的5 mm层厚灌注图像为动脉期图像，结合动脉期所选期相，参照常规增强扫描静脉期与平衡期时间点选取静脉期与平衡期图像。分别测量并计算2组增强3期胰腺CT值、图像噪声、CNR及SNR。计算公式：CNR=(CT胰腺-CT2)/SD；SNR=CT胰腺/SD；CT胰腺为胰腺头、体、尾ROI的平均CT值，CT2及SD与评价SPDA时相同。

1.4辐射剂量 系统自动生成容积CT剂量指数(volume CT dose index, CTDIvol)及剂量长度乘积(dose-length product, DLP)，计算有效辐射剂量(effective dose, ED)，ED(mSv)=DLP×转换系数k， k=0.015 mSv/(mGy·cm)[4]。

2 结果

2名观察者测量正常胰腺CTP的BF、BV、MTT、TP、PS的一致性良好(ICC=0.937、0.985、0.963、0.962、0.921)，见表1。

2名观察者对CTP组、对照组SPDA重建图像主观评分一致性较好(Kappa=0.629、0.769)。CTP组和对照组主观评分中位数均为5分；SPDA均显示清晰，血管边缘锐利，可满足临床诊断需要。

CTP组SPDA的CT值、CNR、SNR均高于对照组，差异均有统计学意义(P均<0.05)；CTP组与对照组图像噪声差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

动脉期2组胰腺CT值、CNR、SNR差异无统计学意义(P>0.05)，而静脉期、平衡期CTP组胰腺CT值、CNR、SNR均高于对照组，差异有统计学意义(P均<0.05)；增强3期2组间图像噪声差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表3。

CTP组CTDIvol为3.93 mGy，DLP为(1634.96±0.38) mGy·cm，ED为(24.52±0.01)mSv。

表1 2名观察者测量CTP参数值(n=13)

图1 患者男，59岁 A～E.分别为胰头部CTP的BF、BV、MTT、TP、PS图; F.腹主动脉(绿色曲线)和胰腺(红色曲线)ROI的TDC图

图2 患者男，57岁 A.增强动脉期图像; B.增强静脉期图像; C.增强延迟期图像; D、E.于最佳CTA时相行VR(D)、MIP(E)重建，可清晰显示SPDA(箭)

表2 2组SPDA的CT值、图像噪声、CNR及SNR比较

表3 2组增强3期胰腺CT值、图像噪声、CNR和SNR比较

3 讨论

3.1胰腺CTP“一站式”检查的应用价值及优势 CT增强扫描可较好地显示病灶的形态学信息，对胰腺疾病诊断和肿瘤术前评估具有重要的价值，是临床用于定性诊断病变的常用手段。胰腺CTP可用量化方式反映组织的血流特点，在3期增强的基础上，还可提供组织病理生理变化的功能学信息。有研究[5-6]显示，在急性胰腺炎的早期CTP可预测胰腺及胰周的坏死，并可提示胰腺癌的生物学行为[7]。目前临床越来越多地采用CTA判断肿瘤血供来源和肿瘤与周围大血管的关系，以及有无血管变异情况。研究[8]表明，术前发现胰周血管的异常，有助于制定详实的手术计划，减少术后内脏缺血及相关并发症的发生。本研究采用Revolution CT机轴位扫描方式，一次注射对比剂后既获得胰腺CTP图像，又可获得3期增强图像，还可重建出清晰的胰周血管，避免了多次检查。本研究中获得胰腺3期增强图像与常规3期增强扫描同样较好地显示了胰腺的形态学信息，满足临床用于定性诊断病变的要求。

3.2胰腺CTP“一站式”检查结果分析 胰腺是富血供器官，胰头部血供主要来自SPDA和胰十二指肠下动脉，两者在胰头的前后部形成动脉弓；脾动脉主要供应胰体及胰尾部[9]。前期研究[10-11]显示，正常胰腺的头、体、尾部灌注无明显差异，因此本研究选取胰腺不同部位灌注参数平均值作为整个胰腺的CTP参数。Kanda等[12]研究结果显示，正常胰腺头、体、尾部BF值与本研究结果相近，而本研究所得BF、BV值较芦军涛等[11,13]研究结果低，可能因扫描参数、后处理软件、研究对象等不同，最佳的胰腺CTP技术指标有待进一步研究。

“一站式”CTP可根据TDC曲线获得增强各期及胰腺供血动脉的最佳显像时间，避免了常规增强CT采用经验时间扫描带来的误差。同时，根据CTP信息所发现的异常灌注病灶，重组与病灶相关血管的CTA和/或CTV图像，全面了解病灶血供信息，有助于对病变的发展及器官功能进行评估[14-15]。本研究结果显示，CTP组的静脉期及平衡期图像的CNR、SNR值均大于对照组，提示将TDC与常规扫描时间点相结合提取的增强期图像，避免了个体差异的影响，提取的图像更加准确；动脉期CTP组CNR、SNR略高于对照组，但差异无统计学意义，可能由于动脉期血供丰富，胰腺组织均明显强化，导致2组差异较小。2组图像噪声无明显差异，主要因2组大多扫描参数相近，且腹膜后脂肪属于乏血供组织，强化扫描对其CT衰减值的变化影响不大。提示从CTP图像中不仅可提取多期增强图像，且图像质量优于常规扫描。本研究CTP组根据TDC，选择腹主动脉CT值最高的一期为CTA最佳时相，选择胰头部主要供血动脉之一的SPDA，所得CTA重建图像质量优于常规腹部CTA图像，可很好地反映腹主动脉及其分支走形及胰头部SPDA的供血情况。

3.3辐射剂量 本研究所采用的单源双能CT具备16 cm宽体探测器，为单次轴扫全器官CTP，可确保CTP结果的准确性不受螺旋CT往返运动漂移的影响。且ASIR-V可降低噪声，提高低密度对比度，在保证图像质量的同时降低辐射剂量。李良才等[15-16]在上腹部“一站式”检查的研究中所得辐射剂量分别为25.5～26.5 mSv及(22.6±2.4)mSv，与本研究相仿；而黄海栋等[3]采用320排CT，曝光23次，总灌注时间76 s，辐射剂量为(16.93±5.14)mSv，虽然其辐射剂量略低，但灌注时间短，未提取出3期增强图像。CTP不同的期相、总灌注时间、扫描条件及后处理算法等均会导致辐射剂量的差异。

本研究不足：只对SPDA进行了评分，以胰腺1支主要供血动脉反应CTA重建图像质量，未全面分析胰周血管的分布情况；样本数较少，还有待进行大样本研究；CTP成像在连续多期扫描中，呼吸运动的干扰不可避免，运动伪影的存在，使各期图像产生不同程度的波动，影响其参数测量的准确性，呼吸运动的校正有待进一步解决。

综上所述，Revolution CT全胰腺轴位灌注“一站式”扫描技术，在可接受的辐射剂量范围内，不仅可获取灌注参数信息，评估胰腺组织血流灌注，还可提取高质量的3期增强图像并重建出优质的CTA图像，为临床提供全面的信息。

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Feasibility of one-stop examination with wide detector CT for axial perfusion of pancreas

DENGXijia,LIUAilian*,LIUJinghong,ZHUJiaojiao,CHENLihua,LIUYijun,TAOFengming,FANGXin

(DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116011,China)

Objective To explore the feasibility of one-stop examination with Revolution CT for axial perfusion of normal pancreas. Methods Thirteen patients who

axial perfusion scan by one-stop examination with Revolution CT were analyzed as perfusion group. Two radiologists measured pancreatic CT perfusion (CTP) parameters independently and selected optimal phase for CTA and three phases of enhanced images. The effect dose (ED) was calculated. Eighteen patients who underwent abdominal enhanced CT and CTA with spiral scan were included as control group. Patients in both groups had no pancreatic disorders. The interobserver variation of CTP parameters was estimated. Two independent radiologists separated the superior pancreaticoduodenal artery (SPDA) image into 5 points according to image quality, and the consistency was assessed. The subjective points of SPDA image quality of two groups was compared. CT value, images noise, CNR and SNR of SPDA on CTA images and those of pancreas on three phases enhanced scan images between two groups were compared. Results ICC values of all CTP parameters were higher than 0.75. The ED of perfusion protocol was (24.52±0.01)mSv. The subjective image scores of SPDA on CTA images in both groups were both 5, the consistency was good (Kappa=0.629, 0.769). The CT value, CNR, and SNR of SPDA on CTA images of CTP group were higher than those of control group (allP<0.05). The CT value, CNR, and SNR of pancreas of CTP group were higher than those of control group in venous phase and balanced phase (allP<0.05). Conclusion The pancreatic CT one-stop examination can be performed by Revolution CT scanner with maximum detector width with acceptable radiation dose, from which pancreatic CT perfusion data, enhanced images with high quality and better CTA images can be extracted.

Tomography, X-ray computed; Pancreas; Perfusion imaging

邓锡佳(1992—)，女，江苏无锡人，在读硕士。研究方向：腹部影像诊断。E-mail: xijia_deng@163.com

刘爱连，大连医科大学附属第一医院放射科，116011。E-mail: cjr.liuailian@vip.163.com

2016-10-24

2017-04-17

R814.42； R322.491

A

1003-3289(2017)06-0938-06

10.13929/j.1003-3289.201610108