双能量CT 定量分析技术对早期急性胰腺炎的诊断价值

梅 碧，王 嵩

上海中医药大学附属龙华医院放射科，上海200032

急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP）是一种较常见的胰腺炎性疾病，重症AP 可累及多个脏器系统，合并多脏器功能障碍，死亡率较高，其治疗依赖于对疾病严重程度的早期评估［1-2］。CT 是一种公认的诊断AP 的影像技术［1］，其在胰腺炎的诊断和鉴别诊断中起着重要作用，可准确评估重症胰腺炎，但早期AP 的胰腺周围炎症可能不明显，CT 对该病的检测或排除可能仍具有挑战性［1，3］。双能量CT（dual-energy CT，DECT）是通过利用2 束X 射线的能量信息和相应的吸收特性差异进行材料分解分析［4］，不仅能提供常规CT 图像，还可提供材料密度分解图像。近年来，DECT 后处理材料分解，特别是碘定量和脂肪分数在胃肠成像中得到广泛应用［5］。DECT 后处理技术是检测和评估胰腺相关疾病的可靠工具［6］，因此本研究探讨对比增强DECT 获得的定量碘浓度和脂肪分数在早期AP 中的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集2021 年10 月至2022 年9 月在我院行腹部DECT 检查的疑似早期AP 患者40 例（AP组）。纳入标准：①根据早期AP 的一般定义［7］，DECT检查均在发病第1 周进行；②根据修订后的亚特兰大AP 分类，仅腹痛提示胰腺炎（持续性急性发作，严重的上腹疼痛，通常放射至背部）和血清脂肪酶水平高于正常上限值的3 倍及以上［7-8］。排除标准：①已知慢性或复发性胰腺炎患者；②有胰腺手术史者。

选择同期在同一仪器上行腹部DECT 检查的其他非胰腺疾病患者40 例作为对照组，与AP 组年龄、性别、BMI 匹配；其中，胆囊炎12 例，肾结石8 例，阑尾炎4 例，16 例DECT 无阳性表现。2 组患者一般资料比较见表1。

表1 2 组患者一般资料比较

1.2 仪器与方法

采用Siemens SOMATOM Force 第3 代DECT扫描仪。患者取仰卧位，头先进，两臂上举抱头，吸气屏息时从膈顶至髂前上棘进行扫描。扫描参数：高低管电压分别为100 kV、Sn 150 kV（特制锡X 线滤过器），准直器宽度128×0.6 mm，螺距0.6，转速0.5 s，采用自动管电流技术（CARE Dose 4D），管电流分别为180 和90 mAs。扫描仪自动生成加权系数为0.6（M_0.6）的线性混合图像。采用Ulrich 高压注射器经右肘静脉注射对比剂优维显（碘浓度370 mg/mL），剂量1.2 mL/kg 体质量，流率3.5 mL/s。

1.3 图像分析

在Siemens 工作站（syngo.via VB20）进行DECT后处理［9］。采用3 mm 截面、准直以2 mm 增量进行重建。由2 位具有5～10 年腹部CT 诊断经验的放射科医师采用双盲法独立评估标准灰阶图像，判断是否存在AP，意见不一致时经协商达成一致。另由1位经验丰富的放射科医师在胰腺实质中心手动测量胰腺头部、体部和尾部ROI 绝对碘摄取和脂肪分数，注意避开大血管、坏死组织及邻近的脂肪和液体，测量3 次取平均值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件对数据进行统计分析。比较2 组碘浓度和脂肪分数的平均值。正态分布的计量数据以表示，分类变量以%表示。连续分布数据的组间比较行独立样本t 检验和方差分析，非正态分布数据的组间比较行Wilcoxon 配对检验。绘制ROC 曲线，利用约登指数确定区分正常胰腺实质和炎性胰腺组织的碘浓度阈值，并计算敏感度和特异度。记录标准灰阶图像诊断性能。采用DeLong 检验比较碘浓度与基于标准图像评估的AUC。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

AP 组碘浓度为（1.9±0.4）mg/mL，对照组为（2.8±0.6）mg/mL，2 组差异有统计学意义（P＜0.001）（图1a，2a）。AP 组脂肪分数平均值为（13.4±5.7）%，对照组为（11.6±5.3）%，2 组差异无统计学意义（P=0.07）（图1b，2b）。ROC 曲线分析表明，区分炎性胰腺组织和正常胰腺实质的最佳碘浓度阈值为2.2 mg/mL，该阈值的敏感度为94.7%，特异度为77.6%，AUC 为0.847；基于标准图像评估的敏感度为77.4%，特异度为88.7%，AUC 为0.786。碘浓度的预测性能（AUC）显著高于标准图像评估（P＜0.001）（图3）。

图1，2 基于双能量CT（DECT）的碘浓度及脂肪分数测量示意图 注：图1 患者，男，47 岁，急性胰腺炎。碘浓度1.5 mg/mL（图1a），脂肪分数9.2%（图1b）。图2 患者，女，43 岁，胆囊炎。碘浓度2.6 mg/mL（图2a），脂肪分数11.4%（图2b）

图3 碘浓度与标准图像区分正常胰腺组织和炎性胰腺实质的ROC 曲线 注：碘浓度的预测性能（AUC=0.847）优于标准图像（AUC=0.786）（P＜0.001）

3 讨论

CT 增强扫描是评估AP 病灶范围、病程和并发症的重要影像手段。本研究表明，基于DECT 衍生的碘浓度有助于对早期AP 的诊断，以碘浓度2.2 mg/mL 作为阈值，可将诊断敏感度从77.4%提高至94.7%；碘浓度在早期AP 诊断中的特异度低于医师基于标准图像的评估；且脂肪分数对早期AP 的评估未显示显著益处。

DECT 是2006 年推出的第1 代双源CT，其可提供多种后处理技术，除传统的单色图像外，还可提供广泛的图像系列［4］。其中DECT 的材料分解算法不但能对碘进行定量测定，还可对水、钙、铁、脂肪等其他物质进行定量分析［10-11］。DECT 后处理技术是检测和评估胰腺癌、胰腺炎等胰腺相关疾病的可靠工具［12-13］。碘是CT 增强扫描对比剂的主要成分，CT 能谱成像将碘与水作为最基本的标准物质，可行物质密度成像和定量分析。Tawfik 等［14］研究显示，健康、炎症和转移性颈部淋巴结中的碘浓度有显著差异。Martin 等［15］研究发现，炎性胰腺实质和正常胰腺实质之间的碘密度值存在显著差异。本研究中，与正常胰腺相比，炎性胰腺组织的碘浓度较低，这可能与AP 出现胰腺实质坏死，导致组织灌注量降低有关。此外，炎症使胰腺实质中毛细血管通透性增加，造成液体丢失可能也是AP 碘浓度降低的另一原因［16］。标准CT 图像上无典型征象时，碘浓度可能有助于发现早期AP，利于早期治疗和预后。与标准的主观图像评估相比，DECT 碘浓度在诊断AP 方面显示出优势，即使是标准CT 图像无典型表现的早期阶段也可诊断［17］。还有研究表明，DECT 衍生的碘浓度与AP 的严重程度相关，可能有助于预测重症AP［18］。

Mathy 等［19］研究了DECT 衍生的 碘浓度 在检测胰腺癌手术切除后局部复发中的价值，发现与胰腺术后非特异性软组织相比，碘浓度在局部复发的胰腺实质中更高。但该技术在早期AP 诊断成像中的经验较少，本研究结果可能为早期AP 的病理生理学提供更多的见解。

总之，DECT 衍生的碘浓度可区分正常胰腺实质与炎性胰腺组织，在早期AP 诊断中具有更高的敏感度。