探究殘留釓對比劑對腹部CT圖像的影響

蔣偉，王智慧，陳新吟，洪慶文，袁小平

釓對比劑是一種常用的磁共振（MR）增強掃描醫用對比劑。自1987年美國食品及藥物管理局（FDA）批準了首個用于MR增強檢查的釓對比劑（gadolinium-based contrast agent，GBCA）-釓噴酸葡胺（gadolinium-DTPA，Gd-DTPA）上市以來，全球范圍內已經有9種釓對比劑上市，可分為線性螯合物和大環狀螯合物［1］或離子型和非離子型。釓對比劑在人體內的清除率與其穩定性相關，不同類型釓對比劑綜合穩定性由高至低排序如下：大環狀對比劑＞離子線性對比劑＞非離子線性對比劑［2，3］。

近年來隨著腫瘤患病率的逐年增多，醫療設備與技術的不斷更新，一些醫療機構同時安排患者行MRI與CT檢查逐漸增多，由于CT造影劑可影響MR檢查圖像，MRI造影劑相對于CT檢查圖像則影響不明，或醫生大多認為該影響不會很明顯。本研究的目的是探究殘留在人體內的GBCA對腹部CT值及圖像的影響，以及4小時內GBCA衰減情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析我院2018年1月至2020年12月行上腹部CT檢查患者，納入標準：①注射GBCA與CT檢查相隔時間在5 h之內，且MR增強檢查先于CT檢查；②肝臟、胰腺、脾臟、腎臟等被測量器官無萎縮、術后改變等影響研究的因素。排除標準：肝臟、胰腺、脾臟、腎臟等被測量器官萎縮，呈術后改變。最終納入135例患者，其中男性37例，女性98例，年齡27～82歲，平均年齡52.94±10.22歲。

1.2 儀器與方法

所有患者的MRI檢查均使用非特異性釓螯合物（釓特酸葡胺或釓噴酸葡胺）注射液，藥量為0.1 mmol/kg，注射速率為2～3 mL/s，CT檢查均采用美國通用電氣公司（General Electric Company，GE）寶石能譜Discovery 750HD完成。掃描參數：管電壓120 kV，管電流為300 mA，開啟實時動態曝光劑量調節，準直器64×0.625 mm，X線管旋轉時間0.8 s/r，螺距0.984：1，掃描時間5 s，采用軟組織重建算法（soft）與迭代重建SS50，設置窗寬（window width，WW）250，窗位（window level，WL）50。

1.3 圖像分析

將有GBCA殘留的腹部CT圖像設為試驗組；無GBCA殘留、且在時間上相對靠近試驗組的腹部CT圖像為對照組；按照釓對比劑在體內殘留的時長t對試驗組Ⅰ進行分組：A組：注射GBCA至行CT檢查時間t為1小時，84例；B組：注射GBCA至行CT檢查時間t為2小時，36例；C組：注射GBCA至行CT檢查時間t為3小時，13例；D組：注射GBCA至行CT檢查時間t為4小時，2例。

由2名具有5年以上影像技術經驗的技師分別測量腹部肝臟、脾臟、胰腺、腎臟四個實質器官的CT值，選擇3個連續層面劃出感興趣區（region of interest，ROI），ROI面積大小控制為40～80 mm2，腎臟僅需測量兩個連續層面、合適的ROI大小即可，需避開血管、骨質結構、結石、病灶等，并取其平均值為最終測量CT值，ROI選擇具體方法［5］如下：①肝臟：選取第一肝門處上下連續三個層面，測量肝右葉的CT值；②胰腺：分別在胰頭、胰體及胰尾處測量CT值，注意避開胰管；③脾臟：在脾門處上下連續三個層面測量CT值；④腎臟：分別在左、右腎門處上下兩個層面測量腎髓質和腎盂的CT值（正常的腎盂結構相對較窄，故ROI劃取大小不作要求，適當即可）。兩人意見不統一時協商達成一致。

1.4 統計學分析

采用SPSS 23.0統計分析軟件。計量資料采用Kolmogorov-Smirnov法進行正態性檢驗，符合正態分布的數據用（x±s）表示，不符合正態分布的數據，用中位數表示。采用配對樣本T檢驗分析比較試驗組Ⅰ與對照組Ⅱ之間的差別；利用Ⅰ組和Ⅱ組的各個測量區的CT值做差值，并相應地把計算得出的CT差值替代為A、B、C、D四小組的研究變量，采用單因素方差分析（ANOVA）和秩和檢驗分析A、B、C、D四小組相應的CT差值與時長t之間的相關關系，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 有釓劑殘留CT圖像（Ⅰ組）與無釓劑殘留CT圖像（Ⅱ組）各臟器所測CT值比較

Ⅰ組與Ⅱ組中各腹部臟器及背部肌肉所測的CT均值見表1。配對分析顯示Ⅰ組和Ⅱ組之間的肝區、脾區、左腎髓質區、左腎盂區、右腎髓質區、右腎盂區、背部肌肉有顯著性差異，背部肌肉作為一組參照對比數據，說明有殘留釓對比劑對腹部CT圖像有影響（見圖1）；其中部分研究對象的肝區CT值低于40 Hu，屬于脂肪肝的范疇，在Ⅰ組和Ⅱ組中分析仍然具有統計學意義。

2.2 釓對比劑殘留對腹部臟器的影響與釓對比劑殘留時長t的關系

Ⅰ組腹部各個臟器以及背部肌肉所測CT值之間的差值見表2。由單因素方差分析可得，腹部各個臟器的CT差值以及背部肌肉與時長t不存在相關關系，即有釓對比劑殘留對腹部臟器的影響與釓對比劑殘留時長t不存在相關關系，背部肌肉作為一組參照對比數據，進一步證明數據的有效性。

表1 有釓劑殘留的CT圖像（Ⅰ組）與無釓劑殘留的CT圖像（Ⅱ組）各臟器所測CT值

圖1 患者女，44歲，乳腺癌術后行上腹部CT檢查，圖a與c為單次CT平掃不同層面圖像，分別測得肝右葉CT值為64.20±11.71，左腎皮質區CT值為38.71±13.92；圖b與d為同一患者復查MRI增強掃描后1小時內CT平掃不同層面圖像，分別測得肝右葉CT值為71.49±6.47，左腎皮質區CT值為40.13±7.94。另外圖c與d比較，圖d可見腎盂內高密度對比劑殘留，說明有殘留釓對比劑對腹部CT圖像有影響

表2 腹部各臟器的CT值差值

3 討論

本研究證明體內有GBCA殘留對腹部CT圖像及腹部臟器CT值均有影響，且4小時內GBCA無明顯衰減。從二十世紀九十年代開始，很多學者研究GBCA代替碘對比劑進行CT增強掃描的可行性以及臨床意義［4-7］，但并沒有提及殘留的GBCA對腹部CT圖像的影響。

MRI增強原理是釓對比劑與氫質子相互作用，影響氫質子的T1與（或）T2的長短，從而達到組織信號增強的目的。而CT增強成像技術原理與前者完全不同，簡而言之，它是依靠引入含相對高原子質量元素的水溶性物質，隨著血液流至全身各個部位，使器官、組織之間在密度或CT值上產生差異，穿過人體的X線衰減所產生的信息，再經過計算機系統處理，生成一系列的CT圖像，高密度的物質在CT圖像上則表征為高亮影，如碘對比劑，低密度的物質在CT圖像上則表征為低暗影，如空氣、脂肪。

CT值大于100 Hu在圖像上表征為高亮影。在Ⅰ組中測量的左、右腎盂區常顯示出高亮影，這影響到對腎區的觀察，容易造成CT診斷結果被錯誤解讀。碘的原子序數為53，相對原子質量為126.9，釓原子序數為64，相對原子質量為157.25，1 mol碘對比劑中含有3 mol碘原子，而1 mol的釓對比劑中僅含有1 mol釓原子［8］。因此，等摩爾體積的碘對比劑較GBCA顯影效果更強，即碘對比劑在CT圖像的CT值更高。盡管如此，GBCA的CT值仍較周圍的軟組織高，如Ⅰ組中所測量的腎區（腎髓質區、腎盂區）最高的CT值為600.04 Hu，遠遠高于周圍組織的CT值，并影響對周圍組織的觀察。GBCA具有一定的腎毒性，同一天注射釓劑和碘劑會加重的雙腎的負擔，對有腎功能障礙的患者存在一定的風險［9，10］。有文獻報道，腎源性系統纖維化（nephrogenic systemic fibrosis，NSF）與線性GBCA存在相關關系［11，12］。目前上市的九種GBCA，其大部分血清消除半衰期在60～126 min，僅釓磷維塞三鈉的血清消除半衰期為18.5 h［13］；本研究所屬醫院放射科未曾使用過釓磷維塞三鈉，故不在本研究討論范疇。GBCA的血清消除半衰期符合本研究的統計結果。

本研究不足之處在于未考慮個體差異，統一把研究對象的腎功能視為同一正常水平，未能對研究對象MR增強前后的血清肌酐，以及腎小球濾過率進行有效地追蹤。收集的4小時組D的樣本量少，僅有2例數據，且未收集到釓對比劑時長t＞4h的研究數據，對4小時釓對比劑仍有影響欠說服力，以及無法描述或評價4小時后釓對比劑在人體內的衰減特征。盡管如此，本研究的結果對日常的臨床工作仍有積極意義，為臨床醫師及放射科的同仁們日后管理患者多樣的影像學檢查提供了借鑒意見，即MR增強后，在4 h之內不宜安排患者行CT檢查，可消除釓對比劑帶來的不必要影響，以助于提高放射科醫師診斷的準確性。

總之，本研究結果表明，體內殘留的釓對比劑對腹部CT值及圖像有顯著性影響，且在4小時內釓對比劑無明顯衰減。因此，建議先行CT檢查，再行MR增強，可以消除釓對比劑對CT圖像的影響，而碘對比劑對MR圖像不會產生影響；盡量避免MR增強檢查后再行CT檢查。若必須先行MR增強檢查，可擇期安排CT檢查。實現多種影像學檢查安排最優化，是本研究的最終目的。