肝硬化患者能谱CT门静脉成像的优化

郭仲杰，王晋秋，李国江

（绵阳市中心医院放射科，四川 锦阳 621000）

现今，临床上应用最常见的门静脉检查方法就是MSCT门静脉成像（CT portal venography，CTPV）。以往门静脉的检查大都是借助下面方法使得CTPV的图像质量得到提升：改变扫描时间、增加对比剂用量，就会使对比剂肾病等并发症的发病率增加；并且扫描时间的改变，扫描的实际时期就很难达到理想，有时还会使得患者所接受的辐射剂量增大[1]。而宝石CT能谱成像（Gemstone spectral imaging，GSI）的方式，就使得上述问题得到很好的处理，现在很多临床研究针对能谱CT技术在门静脉成像中的应用进行了分析，可是大部分是正常门静脉成像，鲜少有研究是针对病理状态下的肝硬化病例进行研究。

1 资料与方法

1.1 临床资料 回顾性分析2016年10月至2017年10月本院收治的38例肝硬化患者，通过病理活检证实12例。临床症状、实验室检查及影像学检查证实26例。其中男20例，女18例，年龄35～78岁，平均（53.17±6.42）岁。

1.2 方法 选择行上腹部CT增强扫描，选择GE Discovery HD750能谱CT机[美国通用电气（GE）公司]，扫描条件：管电压是140 kVp、80 kVp，瞬时切换市场控制在0.5 s，自动管电流，螺距0.984，层厚及层间距都控制在5mm，FOV 36 cm×36 cm。控制流率为3 ml/s，注射1.2 ml/kg非离子对比剂碘佛醇（300 mgI/ml）行增强扫描。平扫、动脉期运用常规螺旋扫描，根据对比剂追踪检测的结果，确定动脉期扫描的开始时间点，将腹主动脉起始位置设置为监测点，注射碘佛醇15 s之后，就可以开始行监测扫描。扫描开始的时间和监测阈值在100 HU的时间是一致的，动脉期30 s后，运用能谱扫描方式对门静脉期进行严密的监测，得到最佳对比信噪比（contrastnoiseratio，CNR）单能图像及传统混合能量图像（QC图像）。

1.3 图像后处理和分析 客观性评估：借助GE AW 4.6软件绘制图像，并且在得到图案之后开始进行处理。门静脉期图像选择能谱成像评价工具GSI viewer中的最佳CNR方式来筛选单能量图像，门静脉ROI采取门静脉主干的方式，背景选取同层面中未出现肝脏血管解剖的肝实质范围，ROI规模应小于门静脉主干ROI的2倍，应用系统显示门静脉和肝实质的最理想CNR单能图像，并且记录下来，后续与QC图像展开比较。精确地测定并且评价门静脉、肝实质的CT值、肝实质图像噪声SD，肝实质在测量门脉主干的CNR中发挥对照作用。

主观性评估：运用VR、最大密度投影MIP对最佳CNR单能图像、QC图像行门静脉和侧支血管重建，往PACS工作站传输重建图像，并且将图像数据及信息隐藏，在医院从上腹部影响诊断经医师中随机抽取两名，让他们运用盲法来评价两组重建图像，并且运用5分制进行评价，评分指标包括上门静脉边缘锐利程度、门静脉及肝实质对比状况、门静脉分支级别的展示情况。1分：清楚显示了门脉1级分支，门静脉边缘极为模糊，和肝实质对比情况非常差；2分：清楚显示了2级分支，门静脉边缘较为模糊，和肝实质对比情况不好；3分：清楚显示了3级分支，门静脉边缘相对清楚，和肝实质对比情况中等；4分：清楚显示了4级分支，门静脉边缘相对锐利，和肝实质对比情况较好；5分：清楚显示了门静脉5级分支，门静脉边缘非常锐利，和肝实质对比情况非常好。

1.4 统计学方法 统计学分析选择SPSS 21.0，计量资料采用“±s”表示，组间比较采用t检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。Kappa检验表示重建图像的一致性评价结果，一致性良好：Kappa值＞0.75，一致性一般：Kappa值=0.40～0.75，一致性差：Kappa值＜0.40。

2 结果

门静脉期能谱CT组成像单能量点图像的组数能够达到100组，其中价值最大的就是最佳单能量点能谱图像。其中有38例门静脉-肝实质的CNR曲线显示门静脉主干最佳CNR单能图像能量水平大约是50～54 keV，均值为（52.11±1.42）keV。就QC图像而言，最佳CNR单能图像门静脉及肝实质的CT值、图像噪声显著增大（t值是-23.62、-12.38、-13.83，P＜0.05）（图1）。相对于QC图像（CNR=3.11±0.42）来说，最佳CNR单能图像上门静脉主干和肝实质的CNR（CNR=5.98±1.44）明显增高（t=-11.52，P＜0.01）。两名具备执业医师资格证的医师对此进行评价，相较于QC重建图像（Kappa值为0.532）来说，对最佳CNR单能重建图像评价的一致性（Kappa值为0.761）更为理想，并且具体的评分是（4.28±0.91）分及（3.11±0.12）分（t=-7.15，P＜0.01），见表1。相较于QC图像来说，最佳CNR单能重建图像的质量更好，见图2。

表1 肝硬化患者最佳CNR单能图像评价结果Table 1 Evaluation results of optimal single energy CNR images in patients with liver cirrhosis

图1 门静脉、肝实质的CT值Figure 1 CT values of portal vein and liver parenchyma

图2 门静脉VR重建和MIP重建Figure 2 Portal VR reconstruction and MIP reconstruction

3 讨论

肝硬化患者后期因为门静脉高压会使得侧支血管开放的几率增大，容易发生大出血的严重现象，患者生命会受到威胁。所以，假若可以运用无创、高效、直观的方式，对门静脉与其侧支循环血管的变化进行监测，就能够极大地提高临床治疗效果[2]。现今，临床上最常用评价门静脉的方式就是CTPV，运用这种技术可以将门静脉与其侧支血管的范围、走行、引流情况等清楚地展示出来，所以在临床上得到广泛运用，渐渐成为现今各大医疗机构评估肝硬化门静脉高压患者门静脉主干、肝内血管分支与其侧支血管开放性的常规方式。传统CT成像借助混合能量X线，很多时候会增大对比剂用量，或是增大静脉团注对比剂的浓度，甚至多期动态增强扫描来得到质量相对较好的图像[3]。但是肝硬化患者的肝硬化情况存在差异，并且他们的血流动力学同样存在差异，还常常会出现各种不良反应。

能谱CT成像不但可以得到混合能量图像，还能够获得40～140 keV能量段的多组单能量图像。因此，在进行临床诊断及治疗时，就能够拥有更多的数据及信息。单能量图像也可以反映出能量水平层次之间的特性与不同，低能量图像能够使得组织对比度更大，还能够发挥出噪声强化的效果；高能量图像中CNR像硬化伪影非常少，而组织对比度被弱化[4]。而最佳CNR的概念就是在特定能量层次，对比和噪声也可以达到平衡、协调状态，病灶及脏器间的衰减差异也会更加明显，噪声最小，这时，就能够得到质量理想的门静脉与其分支图像，所对应的就是局部病灶最佳keV值。以往相关研究中已经分析报道了运用能谱CT技术来诊断、鉴别肝脏结节性病变，这种技术在临床实践中也表现出了极大的优势。

CT技术最佳CNR单能图像的筛选进行门静脉成本研究之后能够得知，借助对门静脉最佳CNR单能图像的筛选，得出门静脉成像keV值的理想范围是50～53 kev，这就能够提升门静脉及肝实质CNR单能图像的质量及其清晰度、精确度，门静脉及肝实质的区别就可以更加清晰，对比度和噪声也能实现最佳的平衡，进而使得门静脉血管及其分支得到很好的显示[5]。CT血管成像中CNR尤为重要，即便是肝硬化患者血流动力学稳定性极差，最佳CNR单能图像中，相较于QC图像来说，门静脉-肝实质CNR的增高同样非常明显，并且差异存在统计学意义。所以，就能够发现相对于QC图像来说，VR与MIP重建图像更加优质，肝硬化门脉高压病患的门静脉主干扩张情况能够清楚地在图像中显示出来，同样在图像中也将肝内血管分支与侧支血管开放程度显示出来了。

简而言之，假若肝硬化患者的身体状况已经很差，选择增大对比剂的方式并不能得到理想的效果，而扫描时机也控制不好，就可以选择能谱CT技术最佳CNR单能图像，这就能够得到优质的肝硬化门静脉及肝实质CNR，并且使得门静脉与其分支图像的水平及质量得到有效保障。