宽体探测器能谱CT最佳单能量成像在胰腺癌血管侵犯成像中的应用研究

李灏，张玉琴

胰腺癌是胰腺最常见的恶性肿瘤，也是成年人好发的恶性肿瘤之一，多好发于中老年人。胰腺癌最常见的症状（即腹痛、体质量减轻等）通常是非特异性的，并且没有有效的筛查工具来检测早期无症状患者。胰腺癌5年存活率仅为6%，且约90%的患者确诊后会死于该病[1]。而进行根治性手术的胰腺癌患者5年生存率接近20%，因而，使用影像方法对肿瘤的分期及可切除性评估具有重要意义[2-3]。本研究观察宽体探测器能谱CT最佳单能量成像在胰腺癌血管侵犯成像中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2020年10月至2022年1月在宁波市医疗中心李惠利医院行能谱CT GSI扫描并经病理证实为胰腺癌伴血管侵犯的31例患者，临床、病理及影像资料完整，其中男20例，女11例；平均年龄（67±7.6）岁。纳入标准：（1）病理诊断为胰腺癌，伴有血管侵犯；（2）患者术前行能谱CT检查，包括动脉晚期（AP）、门脉期（PP）。排除标准：（1）图像存在伪影，影响病灶观察；（2）已知其他原因的血管病变（门脉高压、动脉瘤等）。共纳入动脉血管17条，静脉血管28条。

1.2 检查方法 使用GE Revolution CT（GE Healthcare,Milwaukee,USA）进行胰腺CT增强扫描。扫描前准备：进行能谱CT检查前每位受检者均为空腹状态，于前臂静脉置留置针，并嘱咐患者进行呼吸训练。扫描方法：患者取仰卧位，双手放于头上，并对患者放射敏感部位进行防护，充分暴露扫描区域。扫描方向为头足方向，范围从膈顶至双肾下极。使用高压注射器以3.0 ml/s的速率注射非离子型对比剂碘海醇80 ml（350 mgI/ml），并以同样速率追加0.9%氯化钠注射液。通过团注追踪法确定扫描延迟时间，将感兴趣区（ROI）放置于主动脉处，并进行自动触发扫描。能谱CT增强扫描参数：探测器Z轴最大覆盖范围为160 mm。在80 kVp和140 kVp下瞬时切换，机架转速为0.25 s，扫描层厚5 mm，重建层厚1.25 mm，层间隔0.625 mm。

1.3 图像处理 扫描后将影像数据重建后，数据传输至GE AW 4.7工作站，对重建后的CT图像分别使用OptimalCNR工具选取最佳单能量图像，ROI放置于动脉晚期及门脉期的血管中，背景区域放置于肿瘤实质病灶，得到最佳单能量为40keV图像。

1.4 图像质量的客观评价 图像数据应用能谱GSI分析软件（GSI）在最佳单能量图像及120 kVp-like图像上对受侵血管、肿瘤实质及竖脊肌区域进行分析，面积20～30 mm2，用肿瘤实质作为对照测量血管的对比噪声比（CNR）。利用公式CNR=（ROI血管－ROI肿瘤）/SD竖脊肌，测量并计算CNR值。对于胰腺肿瘤区域的测量，使用圆形ROI测量肿瘤部分，包含尽可能多的肿瘤实质区域，同时避免坏死区域。

1.5 图像质量的主观评价 两名高年资影像科医师通过双盲法对显示的未完全闭塞血管图像的图像质量进行主观评价，以1～5分行图像质量评价，对两名医师打分的平均分数进行统计分析。

1.6 统计方法 采用SPSS 22.0统计软件进行分析，计量资料以均数±标准差表示，采用 检验；主观评分的一致性评价采用检验值0.4～0.6为一致性一般，0.61～0.8为一致性较高，＞0.81为一致性很好。＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

最佳单能量图像上动脉晚期受侵动脉与肿瘤实质的CNR高于120 kVp-like图像（均＜0.01），最佳单能量图像上门脉期受侵静脉主干与肿瘤实质的CNR高于120kVp-like图像（均＜0.01），最佳单能量图像动脉晚期动脉CT值、肿瘤实质CT值高于120kVp-like图像的动脉及肿瘤实质（均＜0.01），最佳单能量图像门脉期静脉CT值、肿瘤实质CT值高于120kVp-like图像的门脉期静脉及肿瘤实质CT值（均＜0.01），见表1及图1。在动脉晚期及门脉期两组图像中，最佳单能量图像主观评分均高于120kVp-like图像（均＜0.01），且两组图像均满足诊断需求，对最佳单能量及120kVp-like图像的主观评分一致性一般或较高。见表2。

图1 55岁，男性，胰腺颈部癌，包绕肠系膜上动脉及门静脉

表1 最佳单能量与120 kVp-like图像质量比较

表2 动脉晚期及门脉期图像的主观评分 分

3 讨论

胰腺癌是一种早期诊断困难，手术切除率低，术后易复发转移的恶性肿瘤，这导致其极差的预后。胰腺癌位居中国恶性肿瘤发病率的第7位，位居恶性肿瘤相关死亡人数的第6位[4-5]。完全手术切除是争取长期预后的唯一治疗选择，而肿瘤对于血管的侵犯是评估胰腺癌可切除性的重要依据。

随着影像医学的快速发展，增强三维动态CT薄层扫描已成为胰腺癌诊断、治疗和判断预后的重要检查之一。特别在是在能谱CT出现后，提供了多种功能成像参数和精准的影像信息，使其更全面的评估肿瘤及血管。有研究表明，能谱CT在评估胰腺癌侵犯血管的总体血管特异性为99.2%，敏感性为93.5%[6-7]。同时CT能谱成像可以通过碘含量的测定判断肿瘤新生血管的状况，并能够一定程度判断治疗的预后情况[8-9]。

对于血管的显示，能谱CT最大的优势是可以重建单能量图像，在低keV图像上物质衰减快，增加了组织CT值，从而使图像对比度增大。随着能量水平接近33.2 keV的k缘，图像的对比度也逐渐增加[10]。同时单能量图像能减少射线的硬化效应，从而使图像的CNR优于常规混合能量图像[11]。宽体探测器CT因具有较大的探测器Z轴宽度，可以加快成像时间，进一步提高成像质量[12]。本研究利用最佳单能量图像，对于胰腺癌受侵血管图像质量进行主观及客观评估，证实了其对侵犯血管的显示能力高于120 kVp-like图像，但图像噪声高于120 kVp-like图像。虽然有报道称40 keV下噪声提高导致细小血管显示能力下降，但本研究在胰腺肿瘤背景下评估受侵血管，仍是低keV下血管显示更佳；同时随着CT设备的进步，低keV下图像噪声也得到了良好的抑制[13-14]。因此，在影像医师阅片的过程中，低keV下高对比度的图像对于血管侵犯及肿瘤实质强化程度的判断信心大大增加，更有助于对病变性质及分期的诊断；当肿瘤较小或胰腺实质不均匀时也更容易显示存在的病变。当然，如何更好显示微小的胰腺病变也是笔者今后的研究方向。

在临床实际工作中，对于图像整体质量的把控还需要平衡好对比度与噪声，使图像获得最优化选择。Nagayama等[15]的研究表明，在最新的双层探测器光谱CT设备下，低keV单能量图像在门脉期对肿瘤和动脉的评估能力甚至高于传统混合能量的胰腺实质期图像，且40 keV时的血管显示最佳。宽体探测器CT的能谱扫描对于胰腺肿瘤实质也有着良好的显示能力，具体每个期项对应的单能量图像质量如何还需进一步评估。随着CT设备的发展，能谱扫描较传统混合能量图像对胰腺癌有着更好的评估价值，不仅仅是低keV图像对于血管侵犯的评估，对于胰腺肿瘤本身及淋巴结、远隔转移的功能性成像价值也尤为重要[16-17]。

本研究存在一定的局限性，本研究为回顾性的单中心研究，样本量较小。且门脉期的静脉血管会存在一定不均匀性，虽然高对比度下血管整体显示良好，但在细小分支的显示上会一定程度影响图像质量。另外本研究中肿瘤与血管接触、受侵犯的程度未进行分类及评估，还需在未来进一步研究。