能譜CT最佳單能量成像結合低碘含量對比劑對肝細胞癌的診斷價值

李玉舟 隋 愿 張麗英 王興龍 鄭吟詩

肝細胞癌(HCC)發生與病毒性肝炎、飲酒、食用霉變食物、遺傳等因素有關,早期無明顯癥狀,病情嚴重時可出現肝區疼痛、乏力等癥狀,治療復雜,預后較差[1-2]。CT是診斷HCC的常用影像學手段,傳統CT增強掃描中為確保獲得的優質圖像,多使用碘濃度較高的對比劑,但會增加不良反應發生率,甚至增加對比劑腎病發生可能性[3-4]。如何降低CT輻射劑量逐漸受到影像學醫生的高度重視。低碘含量對比劑聯合能譜CT最佳單能量成像(VMS)診斷被逐漸應用于肺部等疾病,利用VMS不僅能顯示病灶強化特征,還可顯示其與鄰近組織強化區別,便于臨床鑒別診斷,但低碘含量對比劑在腹部實質臟器病變的應用效果報道鮮少。本研究分析低碘含量對比劑聯合VMS診斷HCC的價值。信息如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2020年1月至2021年8月就診于本院的84例疑似HCC患者為研究對象,將其中48例行能譜掃描低碘含量對比劑設為研究組,36例常規掃描高碘含量對比劑設為對照組。本研究經醫學倫理委員會審核批準。入組患者腹圍<90 cm,均簽署知情同意書,排除碘對比劑過敏者和嚴重心、腎功能損害者。研究組女性12例,男性36例;年齡25～85歲,平均年齡(55.31±6.12)歲;體質量指數(BMI)20～31 kg/m2,平均BMI(25.21±2.14)kg/m2。對照組女性9例,男性27例;年齡24～86歲,平均年齡(52.24±6.05)歲;體質量指數(BMI)21～30 kg/m2,平均BMI(25.14±2.12)kg/m2。對比2組一般資料,無統計學差異(P>0.05)。

1.2 方法

依次對患者實施常規劑量上腹部平掃、能譜CT三期增強掃描,掃描范圍:膈頂到雙腎下緣。常規增強掃描參數:管電流為自動毫安,NI為8.00,管電壓為120 kV,對比劑為非離子型對比劑碘帕醇注射液(370 mgI/mL),30 mL鹽水;GE寶石能譜CT增強掃描參數:轉速為0.7 s,管電流為3750 mA,對比劑非離子型對比劑碘帕醇注射液270 mgI/mL,管電壓為140 kV與80 kV瞬時切換,30 mL鹽水。2組均用高壓注射器經肘正中靜脈以4.0 ml/s的注射速率注射對比劑,劑量為體質量1.2 ml/kg,用對比劑跟蹤技術掃描,在腹腔干層面勾畫感興趣區(ROI),觸發后為5 s行動脈期掃描,30 s、120 s后分別行門靜脈期和延遲期掃描,其中觸發閾值為150 HU。在GE Advantage Work-station 4.4工作站內上傳掃描獲取的圖像數據,其中研究組數據用能譜分析軟件分析,在病變及其鄰近正常肝組織選取適宜的ROI,并生成最佳能量keV值(用optimal CNR功能),獲取最佳單能量圖像。研究組、對照組分別用50%ASiR技術算法、30%ASiR技術算法進行圖像重建。2組動脈期、門靜脈期圖像中的病灶區手動勾畫,背景ROI取病灶周圍正常肝組織區,測量各個興趣區的噪聲(SD)值及CT值,結果取平均值,計算相對噪聲比(CNR)、最大強化率(CER)、信噪比(SNR),CNR為興趣區與病灶周圍組織的平均CT值占周圍組織SD值的比值;CT增強與CT平掃差值占CT平掃的百分比即為對比增強比(CER);SNR為興趣區平均CT值與背景組織SD值的比值。

由2名經驗豐富的放射主任醫生用4級評分法評價2組圖像,診斷結果不一致時,討論至意見統一。偽影重,無法清晰顯示病灶組織結構為1分;存在較多的偽影,病變組織結構顯示不夠清晰為2分;存在較少的偽影,可較為清晰地顯示病變組織結構為3分;幾乎無偽影,病變組織結構顯示非常清晰,可為臨床診斷提供充足的信息為4分。

1.3 觀察指標

(1)比較2組碘攝取量和CT劑量指數(CTDIvol)、有效劑量(ED)差異。碘攝取量=對比劑濃度(mgl/ml)×0.001×體重(kg)×對比劑用量(ml/kg);ED=換算因子(k)×劑量長度乘積(DLP),其中k取0.015m Sv/(m Gy·cm)。(2)比較2組門靜脈期和動脈期圖像質量評分與客觀評價結果(CER、CNR、SD、SNR)差異。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 手術結果與測量情況

84例患者均完成三期增強掃描,且經手術證實HCC 69例,肝血管平滑肌脂肪瘤2例,實肝內轉移瘤13例。69例HCC中研究組37例,對照組32例。研究組中多發腫瘤11例,單發腫瘤26例,測得瘤灶數46個;對照組中多發腫瘤12例,單發腫瘤20例,測得瘤灶數37個。13例肝內轉移瘤中研究組9例,測得瘤灶數31個;對照組4例,測得瘤灶數12個。2例肝血管平滑肌脂肪瘤中研究組2例,測得瘤灶數2個;對照組0例。

2.2 2組碘攝取量和CTDIvol、ED比較

研究組碘攝取量和CTDIvol、ED較對照組低,有統計學差異(P<0.05)。見表1。

表1 2組碘攝取量和CTDIvol、ED比較

2.3 2組門靜脈期和動脈期圖像質量評分與客觀評價結果比較

研究組HCC的最佳keV為(60.32±5.67)keV;2組門靜脈期和動脈期圖像質量評分、客觀評價結果指標比較,無統計學差異(P>0.05)。見表2-3。2組檢查圖像見圖1-2。

表2 2組門靜脈期圖像質量評分與客觀評價結果比較

表3 2組動脈期圖像質量評分與客觀評價結果比較

圖1 HCC常規掃描結合高碘含量對比劑CT圖像

圖2 HCC的VMS結合低碘含量對比劑掃描圖像

3 討論

能譜CT是診斷腹部病變的重要影像學手段,一般需多期增強掃描動態觀察,但X線輻射劑量明顯增加[5-6]。高濃度對比劑不會被體內腎小管吸收,脫水時會增加腎內對比劑的濃度,可造成腎缺血、腎灌注不足,進而降低腎小球濾過率,提高對比劑腎病發生概率[7-8]。因此,如何有效在低碘含量對比劑下獲得高質量圖像是臨床研究重要課題。

不同單能量水平存在不同的圖像特征,在某一能量水平上對比和噪聲達到某種最佳平衡,實質臟器和病灶間衰減差異可達到最大時,噪聲值處于最低,能夠得到最佳的圖像CNR,可對病灶的最佳keV值識別,為侵襲顯示病灶、準確診斷提供良好的依據[9-10]。另外,最佳單能量圖像提高脊髓、靜脈、肌腱、韌帶等低對比結果的對比度,彌補傳統CT成像的弱點[11]。低keV能夠有效增強高密度物質光電效應,提示低碘含量對比劑使用具有一定可能性[12]。本研究結果顯示,研究組碘攝取量和CTDIvol、ED較對照組低,2組門靜脈期和動脈期圖像質量評分、CNR、SNR、SD、CER比較無明顯差異,提示VMS結合低碘含量對比劑診斷HCC時可降低輻射劑量且所獲得的圖像符合診斷要求。ASiR技術可有效降低圖像噪聲,且圖像噪聲水平與權重呈反比,而權重設置為30%～60%時能獲得質量最高的圖像。本研究結果顯示,根據掃描方式不同,研究組ASiR權重選擇為50%,對照組選擇30%,低keV單能量圖像選擇比例相對較高的ASiR權,可對噪聲形成良好的抑制,提高圖像質量。另外,VMS中組織對比度較小,可更好地對組織細節觀察,提高診斷準確率,與低碘含量對比劑相結合時,采用探測器、高壓發生器、新的球管、數模轉化系統等影像鏈,可充分利用X線,成像空間,密度分辨率均明顯提高,獲得臨床診斷需要的圖像[13]。

綜上所述,對HCC使用VMS結合低碘含量對比劑診斷可降低輻射劑量,并能獲得臨床診斷需要的圖像,值得臨床推廣。