灌注CT诊断胰岛素瘤最佳融合期相数目

李 娟，陈新月，徐 凯，何 铭，孙 婷，朱 亮，薛华丹，金征宇

1中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科，北京 100730 2西门子医疗有限公司CT科研合作部，成都 610041

胰岛素瘤是最常见的功能性胰腺神经内分泌肿瘤[1]，其诊断主要依靠临床症状及实验室检查，影像学检查最主要的目的是提供肿瘤定位[1- 2]。CT是诊断胰岛素瘤的一线检查，但常规增强CT会漏诊一过性高强化[3]及等强化[4]的病变。灌注CT通过多期动态扫描可提高胰岛素瘤诊断的敏感性[5]。目前临床上的灌注CT多采用低剂量灌注CT联合常规双期的扫描方式，其缺点是辐射剂量增加、对比剂用量增多、扫描时间延长[6]。自定义容积成像可通过降低噪声，改善图像质量。既往有研究发现灌注CT经过此软件处理后得到的自定义容积图像无论是图像质量还是疾病诊断方面都不劣于甚至优于常规双期，因此低剂量灌注CT有望取代常规双期单独使用[6]。目前文献中融合期相的数目差异较大[7- 9]，对于最佳融合期相仍无定论。本研究拟比较不同期相数目融合得出的自定义容积图像，找到灌注CT诊断胰岛素瘤的最佳融合期相数目。

资料和方法

资料来源2015 年1 月至2018 年4 月在北京协和医院因怀疑胰岛素瘤行胰腺增强CT+灌注检查患者，纳入标准：经病理证实有胰岛素瘤；排除标准：扫描方案不统一。共有39 例患者入组，其中，男15 例，女24 例，平均年龄(47.3±14.6)岁(22～83 岁)。39 例患者共经病理确诊40 个胰岛素瘤(1例有2 个肿瘤)，其中，G1期25个，G2期14个，G3期1个。本研究经北京协和医院伦理委员会批准，所有患者均豁免知情同意。

胰腺增强CT+灌注检查采用二代双源CT(Siemens Somatom Definition Flash，with Stellar Detector，Siemens Healthcare，Forchheim，Germany)，首先进行定位相及平扫，之后患者经肘静脉以4 ml/s速度注入56 ml非离子型对比剂优维显370 mg/ml(Ultravist 370，Bayer，Berlin，Germany)，然后以相同速度追加50 ml生理盐水，动脉期在主动脉CT值达100 HU后延迟5 s 采集，门脉期在动脉期结束后20 s开始，动脉期管电压为80 kV/Sn140 kV，管电流为自动调节，门脉期管电压为100 kV，管电流为自动调节。增强扫描结束8 min 后进行灌注扫描。对比剂注射速度是6 ml/s，用量为48 ml，随后以相同速度追加54 ml生理盐水。灌注扫描在对比剂开始注射后延迟5 s开始扫描，每1.5 s 扫描1期，共扫描25 期，总体持续时间为36.5 s。Z轴长度为155 mm。灌注管电压为80 kV，管电流为120 mAs。

数据后处理及图像分析

图像后处理：将数据导入后处理工作站(SyngoVia，Siemens Healthcare Sector，Forchheim，Germany)，1名具有3 年经验的放射科医师采用图像融合软件Dynamic Angio对灌注图像进行处理得到自定义容积图像。首先在腹主动脉画取感兴趣区(region of interest，ROI)得到时间-密度曲线，之后选取腹主动脉CT值峰值及其附近两点这3 期图像进行融合，得到相应的容积图像，然后依次在上次基础上增加2 点，分别得到5、7、9、11 期相应的容积图像。

图像分析：包含2个部分：(1)客观图像质量评估，由同一名3 年经验放射科医师完成，具体操作如下：在胰头水平竖脊肌画取ROI取其CT值的SD值代表图像噪声，之后在胰头、胰体、胰尾分别画取ROI，计算平均值得到胰腺信噪比(signal to noise ratio，SNR)，SNR=CTmean/CTSD，最后在肿瘤最大截面画取ROI，计算肿瘤的对比度及对比噪声比(contrast to noise ratio，CNR)，对比度=CTmean肿瘤-CTmean胰腺，CNR=(CTmean肿瘤-CTmean胰腺)/CTSD胰腺，ROI画取时尽量避开周围的钙化、血管、脂肪及肿瘤坏死区域，测量时5 组容积图像的ROI大小及位置均保持一致。(2)主观图像质量评估，由另外2名放射科医师(分别为10 年及5 年以上经验)完成，有争议时经协商达成一致。首先，依据图像噪声、锐利度及对比度对图像的总体图像质量进行评估，评分采取4 分值：1 分表示图像质量差；2 分表示图像质量可；3 分表示图像质量好；4 分表示图像质量极佳。之后对5 组容积图像对胰岛素瘤的显示进行评分，评分采取3 分制：1 分表示肿瘤与周围胰腺实质对比差异较小，容易漏诊；2 分表示肿瘤与周围胰腺实质对比差异可；3 分表示肿瘤与周围胰腺实质对比差异佳[10]。

统计学处理采用SPSS 22.0统计软件，正态分布的计量资料以均数±标准差表示，非正态分布的计量资料以M(Q1，Q3)表示；客观图像质量比较采用单因素重复测量方差分析及Friedman M秩和检验进行分析；主观图像质量比较采用Friedman M秩和检验进行分析；P<0.05为差异有统计学意义。观察者间一致性用Kappa值表示：0～0.20一致性极低，0.21～0.40一致性一般，0.41～0.60一致性中等，0.61- 0.80一致性较高，0.81～1.00一致性高[11]。

结 果

客观图像质量比较5 组间图像噪声[F(1.224，46.510)=279.959，P<0.001]、胰腺SNR[F(1.171，44.501)=159.244，P<0.001]、肿瘤对比度[F(1.090，42.523)=30.503，P<0.001]及胰岛素瘤CNR(χ2=14.732，P=0.005)差异均有统计学意义。随着融合期相数目增多，图像噪声逐渐减低，胰腺SNR逐渐增加，胰岛素瘤对比度逐渐减低。采用Bonferroni法矫正显著性水平后，比较各组间差异，结果显示：11 期融合图像噪声为10.95±2.45，显著低于其他各组噪声(P均<0.001)；11 期融合图像SNR值为10.32±3.74，显著高于其他各组(P均<0.001)；3 期融合图像胰岛素瘤对比度为72.77±45.25，与5 期相比差异无统计学意义(P=0.103)，两者胰岛素瘤对比度均显著高于其他各组(P均≤0.001)；7 期融合图像胰岛素瘤CNR值倾向于最高，但除与3 期融合图像相比差异有统计学意义外(P=0.037)，与其他各组相比差异均无统计学意义(P均>0.05)(表1)。

表1 5组容积图像客观图像质量的比较

主观图像质量比较两位评估者对于5 组容积成像的主观图像质量及肿瘤显示评估有良好的一致性(κ值为0.618～0.821)。5 组容积图像的总体图像质量差异无统计学意义(χ2=0.458，P=0.977)(图1，表2)。5 组容积图像对于肿瘤显示差异有统计学意义(χ2=52.210，P<0.001)，随着融合期相数目增多，肿瘤显示评分倾向于减低(图2、3)，采用Bonferroni法矫正显著性水平后，发现3 期及5 期融合图像与11 期容积图像间差异有统计学意义(P均=0.024)，余图像对于肿瘤显示差异无统计学意义(P均>0.05)(表2)。

图1 5组容积成像总体图像质量评分分布图

图2 5组容积成像肿瘤显示评分分布图

讨 论

本研究通过对同一患者的灌注图像进行5 组不同期相数目融合得出的自定义容积图像进行比较，发现随融合期相数目增多，图像噪声逐渐减低，胰腺实质SNR逐渐增高，但肿瘤与胰腺实质对比度有减低趋势。得出的结论是灌注CT诊断胰岛素瘤最佳融合期相数目为5期。

自定义容积成像通过非刚性配准技术矫正运动伪影，通过4D降噪算法来降低图像噪声，之后可以将灌注CT中的多期图像根据观察需要进行融合，来达到诊断目的。Fischer等[7]研究表明，通过该技术得到的自定义容积成像图像质量及病变检出率高于灌注原始图像。Wang等[6]研究显示，由该技术得到的自定义容积图像主观及客观图像质量不劣于甚至优于常规双期，提示该技术有望帮助灌注CT单独使用。Brehmer等[9]通过该技术得到了1种新型的3期动脉期扫描方案，该方案辐射剂量及对肝细胞肝癌的检出与常规单期动脉期相当，但图像质量更好，对比剂用量也减少一半以上。除腹部应用外，该技术也应用于心肌显像中[8]。以上研究均表明，通过该技术得到的自定义容积成像可以提高灌注CT的图像质量。文献中融合期相的数目差异较大，范围为3～14期，但文献中均未提到最佳融合期相的数目。

A.3期容积图像，图像质量评分为4，肿瘤显示评分为3；B.5期容积图像，图像质量评分为4，肿瘤显示评分为3；C.7期容积图像，图像质量评分为4，肿瘤显示评分为3；D.9期融合图像，图像质量评分为4，肿瘤显示评分为2；E.11期融合图像，图像质量评分为4，肿瘤显示评分为2

表2 5组容积成像主观图像质量比较[n=39， M(Q1，Q3)]

本研究存在以下局限性：(1)为回顾性研究；(2)仅比较了不同融合期相数目的图像质量，未比较融合图像与常规CT的图像质量及图像对于胰岛素瘤检出的诊断效能，这些均有待后续研究；(3)本研究中灌注CT在常规增强CT检查之后进行，未探讨灌注CT与增强CT的检查顺序问题对本研究的影响；(4)仅研究了灌注CT诊断胰岛素瘤最佳融合期相的数目，对于其他病种诊断的最佳融合期相数目有待进一步研究。

综上，本研究结果显示，5 期融合图像拥有中等图像噪声及胰腺实质SNR，胰岛素瘤对比度及CNR不劣于甚至优于其他融合图像，因此，灌注CT诊断胰岛素瘤的最佳融合期相数目为5 期。