IQon双层探测器光谱CT虚拟45keV单能量增强图像在肝细胞癌中的应用价值

欧阳佳裕，罗 娜（通讯作者），李 刚

（中山大学附属第三医院放射科 广东 广州 510000）

在全球范围内肝癌是恶性肿瘤中相关死亡的第2大致病因素[1]，而原发性肝癌是目前位于我国第4位的常见恶性肿瘤及第3位的肿瘤致死病因，严重威胁我国人民的生命和健康[2]。肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是原发性肝癌的最常见病理类型，占85%～90%[3]。无论是早期HCC还是进展期HCC，虽然目前存在各种治疗方式，但手术根治切除仍是最有效的[4]，所以早发现、早诊断、早治疗是提高肝癌治疗效果的关键。CT能量成像能提供常规CT成像所不具备的多参数信息，在提高病变的诊断灵敏度和定性准确性、物质成分判定、降低金属伪影等方面具有优势[5]。本研究将探讨飞利浦IQon双层探测器光谱CT虚拟45 keV单能量成像技术在HCC中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

采取回顾性方法展开研究，选取2021年1月—2021年5月在中山大学附属第三医院做IQon双层探测器光谱CT增强检查的50例HCC患者的影像资料，其中男性41例，女性9例，年龄11～89岁，平均（54±15）岁。50例患者中22例为HCC未行手术治疗患者，28例为HCC术后复发患者。纳入标准：①所选患者均无碘过敏史且未合并严重心肾功能障碍；②图像质量合格，不存在伪影者。

1.2 方法

1.2.1 扫描方法 应用飞利浦IQon双层探测器光谱CT扫描仪。患者空腹5～6 h，检查前口服500 mL纯净水，静脉留置针置于右肘桡静脉，训练患者做好呼吸配合，取仰卧位进行检查。扫描参数：管电压120 kVp，自动管电流（80～150 mAs），螺距1.015，探测器宽度64×0.625 mm，X线管旋转速度0.27 s/周，FOV为512×512。使用经验法进行增强扫描，以3.0 mL/s注射速率注射非离子型碘对比剂碘海醇（欧乃派克）注射液（350 mgI/mL），剂量为1.5 mL/kg，而后以相同注射速率注射30 mL 0.9%氯化钠溶液，分别于注射对比剂后30 s、65 s行动脉期和门静脉期扫描。扫描完成后自动获得光谱图像（spectral base images，SBI）基数据包，重建出层厚、层间距均为0.8 mm的常规120 kVp增强图像及虚拟45keV单能量增强图像。

1.2.2 图像后处理 将获得的SBI基数据包传入Philips IntelliSpace Portal工作站进行后处理，选取同一患者的常规120 kVp动脉期图像（a-120 kVp）、常规120 kVp门静脉期图像（p-120 kVp）、虚拟45 keV单能量动脉期图像（a-45 keV）和虚拟45 keV单能量门静脉期图像（p-45 keV），在同一体层中画出病灶感兴趣区（region of interest，ROI），ROI应选择在HCC病灶内，在四组图像上采用复制粘贴的方式以保证所选ROI大小相同。测量出ROI图像CT值及标准差（SD值），SD值为图像的噪声值，并以此计算出图像信噪比（SNR），SNR=CT值/SD值[6]。

1.2.3 主观评价 由2名影像诊断医生分别独立对上述患者的常规120 kVp增强图像与虚拟45 keV单能量增强图像进行一致性评价。采用3分法对图像进行评价：3分为图像质量优秀，病灶结构清晰可见；2分为图像质量良好，病灶结构基本可见；1分为图像质量一般，病灶结构部分模糊。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0统计软件进行数据处理。计数资料采用频数、百分比（%）表示，行χ2检验；符合正态分布的计量资料采用（±s）表示，并采用配对样本t检验进行统计学分析。两名影像诊断医师间主观评分一致性采用Kappa检验，Kappa值＜0.4，表示一致性差；0.4≤Kappa值＜0.75，表示一致性较好；Kappa值≥0.75，则一致性极好。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两种图像类型在HCC病灶中各指标比较

无论是a-45 keV与a-120 kVp相比还是p-45 keV与p-120 kVp相比，HCC病灶中虚拟45 keV单能量增强图像CT值和SNR均高于常规120 kVp增强图像，且差异具有统计学意义（P＜0.05），而两者SD值差异无统计学意义（P＞0.05）。见图1、表1～2。

表1 虚拟45 keV动脉期与常规120 kVp动脉期图像各指标比较（ ±s）

表1 虚拟45 keV动脉期与常规120 kVp动脉期图像各指标比较（ ±s）

组别 CT值 SD值 信噪比（SNR）a-45 keV 163.80±58.21 26.34±16.75 7.67±3.91 a-120 kVp 92.19±22.38 21.34±8.79 4.84±1.95 t 8.12 1.87 4.36 P＜0.001 0.064 ＜0.001

图1 HCC患者影像资料

表2 虚拟45 keV门静脉期与常规120 kVp门静脉期图像各指标比较（ ± s）

表2 虚拟45 keV门静脉期与常规120 kVp门静脉期图像各指标比较（ ± s）

组别 CT值 SD值 信噪比（SNR）p-45 keV 181.03±52.12 23.83±10.20 8.83±4.13 p-120 kVp 98.14±21.36 21.03±5.81 5.03±1.84 t 10.41 1.69 5.95 P＜0.001 0.095 ＜0.001

2.2 主观结论

两名影像诊断医生对虚拟45 keV单能量增强图像和常规120 kVp增强图像的主观评分具有中高度一致性，Kappa值分别为0.60和0.48。

3 讨论

3.1 IQon双层探测器光谱CT优势

双层探测器光谱CT（简称光谱CT）基于双层探测器，在每一次常规扫描中同步进行高、低能量信息的采集，在临床应用中发挥了独到的作用[7]，而且由于个体化差异及循环障碍等原因导致的血管与组织强化不佳的情况，光谱CT也能够回顾性使用低能级MonoE图像提高血管强化CT值，以改善图像质量，提高诊断信心，避免二次检查和不必要的辐射[8]。和常规CT增强图像相比，光谱CT 40～70 keV的McmoE图像能够提高血管及强化组织的对比度及图像质量，为增强扫描的对比剂注射方案优化提供了理论与技术基础[9]。高钦宗等[10]结果显示双层探测器光谱CT单能量水平为40～55 keV时，VMI的SNR显著高于CT，VMI主观评价结果显著优于CT。

3.2 本研究局限性

①本研究属于回顾性分析，且病种单一、入组病例数较少；②增强扫描过程根据“经验法”进行，可能会导致误差；③IQon双层探测器光谱CT虚拟单能量成像技术还在发展阶段，需在今后的进一步研究中扩展。

综上所述，IQon双层探测器光谱CT虚拟45 keV单能量增强图像与常规120 kVp增强图像相比，在虚拟45 keV单能量增强图像上HCC病灶结构清晰度更高，组织间对比度更好，能更准确显示肿瘤边缘和浸润程度，在一定程度上优化了图像质量，有助于临床对HCC的后续治疗。