CT自動管電流調節聯合自適應迭代算法技術診斷肝血管瘤價值分析*

張武花，栗海龍，秦啟斌，史 綱

肝血管瘤(hepatic hemangioma，HH)的發生率高達0.4%～20.0%，可發生于所有年齡段的人群，尤以30～50歲女性常見，大部分臨床進展緩慢，部分可長達數十年之久。瘤體直徑>5 cm的患者會出現上腹部不適或疼痛、腹部可觸及腫塊或出現周圍組織器官受壓迫的癥狀[1，2]。瘤體可能因外力作用或自發破裂出血，病死率高達60%～75%[3]。多層螺旋電子計算機斷層掃描(computed tomography，CT)是診斷和鑒別診斷肝臟占位性疾病最常用的檢查手段，已被證實對HH的診斷和鑒別診斷有很大的價值[4]。對HH患者進行CT掃描時，往往需平掃、動脈期、靜脈期、延遲期多期增強掃描，患者所受輻射劑量較大，可能存在一定的不良影響[5]。臨床上，降低輻射劑量的方法較多，主要包括降低管電壓和管電流、改變掃描方式和各種后處理重建算法，其中自動管電流調節(automatic tube current modulation，ATCM)技術和自適應迭代算法(adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR)臨床應用廣泛，已被證實可大幅度降低腹部CT檢查時的輻射劑量，而又能保證圖像質量符合臨床診斷的要求[6，7]。本研究對HH患者行CT檢查，經改變平掃和增強掃描預設噪聲指數(noise index，NI)，觀察比較了圖像質量評分和圖像噪聲值，以估算有效劑量(effective dose，ED)，旨在分析ATCM聯合ASIR檢查的應用價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 2017年4月～2020年4月我院收治的HH患者144例，男44例，女100例；年齡30～80歲，平均年齡為(52.6±10.4)歲。經術前MRI和術后組織病理學檢查確診為HH。無精神障礙及視覺或聽覺障礙。排除標準：合并肝腎功能不全、嚴重的心肺疾病、合并肝臟惡性腫瘤或既往存在肝臟惡性腫瘤病史、自身免疫性疾病、嚴重的凝血功能障礙、對碘對比劑過敏、妊娠或哺乳期婦女。根據多層螺旋CT多期增強掃描預設NI的不同，分為A組(平掃，NI設為9)、B組(動脈期，NI設為9)、C組(靜脈期，NI設為11)和D組(延遲期，NI設為13)，四組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。本研究已通過我院醫學倫理委員會審核，患者簽署知情同意書。

1.2 檢測方法 使用GE revolution CT 256排螺旋CT掃描儀(配有ASIR平臺)進行檢查。掃描范圍選擇自第8胸椎上緣至第4腰椎下緣，自動管電流模式，電壓120 kv，掃描層厚5 mm，探測器寬度40 mm，螺距0.984:1，旋轉速度0.6 s/r。患者取仰臥位，先行平掃。使用德國拜耳高壓注射器注射非離子對比劑碘海醇(注冊證號H20030071，350 mg/ml)95～100 ml，注射速度為3 ml/s。在注射對比劑后25 s，開始行動脈期掃描，60 s行靜脈期掃描，180 s行延遲期掃描。在A組、B組、C組和D組，分別設定不同的NI。在各組掃描時，ASIR均設為50%，掃描范圍一致。掃描后，將所得數據傳至醫學影像歸檔與傳輸系統(picture archiving and communication system，PACS)，進行數據處理。(1)圖像噪聲值測定：在工作站，選擇CT值測量工具選擇固定感興趣區范圍為100 mm2，測量CT值。測量平掃時的脾臟CT值，測量靜脈期和延遲期同層面脾臟CT值，測量動脈期脾臟層面腹主動脈CT值，分別測量3次，取均值。圖像噪聲值即為CT值的標準差；(2)圖像質量分析： 由2名影像學診斷醫師采用雙盲法在PACS閱片系統分別對每期圖像進行系統評分。應用5分制[8]：1分：噪聲過大，偽影太多，臨床無法診斷；2分：圖像十分模糊，顆粒較大，存在嚴重的噪聲和偽影，影響診斷；3分，圖像尚可，顆粒小，有一些噪聲和偽影，可以診斷；4分：圖像較為清晰，顆粒較小，噪聲、偽影偏少；5分：圖像十分清晰、細膩，噪聲控制較好，未發現偽影；(3)射線劑量測定：由儀器自動生成CT劑量指數和劑量長度乘積(dose length product，DLP)。按照公式計算ED，即ED=DLP×0.015，其中0.015為腹部有效權重因子平均值。計算平掃、動脈期、靜脈期和延遲期ED值。

2 結果

2.1 四組圖像質量評分和圖像噪聲值比較 在144例患者中，32例未檢出肝臟病變，20例出現2個或2個以上的血管瘤病灶，92例僅出現1個血管瘤病灶。各期(平掃、動脈期、靜脈期、延遲期)圖像質量均可滿足診斷需要，不影響最終診斷。本組未出現評分<3分的圖像。A組圖像質量評分顯著高于C組和D組(P<0.05)，圖像噪聲值顯著低于B組、C組和D組(P<0.05)；B組圖像質量評分顯著高于C組和D組(P<0.05)，圖像噪聲值顯著低于C組和D組(P<0.05)；C組圖像質量評分顯著高于D組(P<0.05)，圖像噪聲值顯著低于D組(P<0.05，表1和圖1～2)。

表1 四組圖像質量評分和圖像噪聲值比較

圖1 HH患者腹部CT表現A：42歲女性，平掃(NI設為9)見肝右葉低密度影，邊界尚清；B：增強掃描后動脈期(NI設為9)見邊緣少許強化；C：靜脈期(NI設為11)病灶中心強化；D：延遲期(NI設為13)病灶中心填充強化，整體呈漸進性強化

圖2 HH患者腹部CT表現A：53歲女性，平掃(NI設為9)見肝左葉低密度影，邊界尚清；B：增強掃描動脈期(NI設為9)見邊緣少許強化；C：靜脈期(NI設為11)病灶周邊見結節樣強化，強化程度較動脈期明顯；D：延遲期(NI設為13)病灶完全充填強化，密度較肝實質稍高

2.2 四組DLP和ED比較 A組和B組DLP和ED顯著高于C組和D組(P<0.05)，C組DLP和ED顯著高于D組(P<0.05，表2)。

表2 四組DLP和比較

3 討論

HH被認為是一種脈管畸形，由肝內大量畸形血管團組成，可發生于任何年齡階段，其自發破裂的概率較低，但一旦破裂存在致命的危險[9]。影像學診斷HH的敏感性高達97%～100%，其中CT是診斷與鑒別診斷HH最常用的重要手段。通常，平掃時HH主要表現為低密度腫塊，CT造影增強后動脈期往往現實瘤體邊緣呈花環樣強化，門脈期對比劑自瘤體周邊緩慢擴展至瘤體中央，延遲掃描時整個瘤體被對比劑完全填充，“早出晚歸”為HH患者CT掃描的特征性表現[10，11]。HH 的CT典型表現為早期周邊結節狀強化，晚期向心性填充或延遲期充滿，動脈期造影劑填充小血竇致使病灶邊緣呈結節狀強化，強化部分密度類似同層腹主動脈密度，約76%～95% HH患者存在此表現，屬診斷HH的重要征象，其特異性高達100%[12-14]。輻射劑量的增加可能引起不良后果，因此在保證CT圖像滿足診斷的前提下，應盡可能減少射線的輻射劑量、提高血管成像質量。ATCM和ASIR技術臨床應用較為廣泛，已被證實在胸部低劑量掃描中具有可行性，可大幅降低輻射劑量，同時保證圖像質量可滿足診斷要求[15]。

報道顯示， ATCM技術可經改變NI來調節管電流的大小，基于不影響圖像質量前提下較傳統固定管電流掃描更能有效降低輻射劑量[16，17]。本研究發現，自平掃至動脈期、靜脈期、延遲期，圖像噪聲值呈明顯下降趨勢，與以往報道[18-20]相似。本研究將最大NI值設為13，各組ASIR均為50%，發現可確保圖像質量要求。本研究對同一患者進行各期掃描，可減少個體之間的差異，確保了低劑量掃描研究的準確性。在保證診斷質量的前提下可通過運用ATCM技術改變NI來降低輻射劑量，而利用ASIR技術在圖像處理過程中經反復迭代計算，對圖像信息予以不斷檢驗并修正，可使誤差降到最低，從而獲取高質量的圖像信息。