宝石能谱CT与64排螺旋CT在肺内混合性磨玻璃密度结节诊断中的应用

刘志强 高庆丽 韩坤明 杜焕旺

肺部疾病是临床上最常见的疾病之一，其中肺部肿瘤是全球内死亡率最高的疾病之一，其早期筛查同样需要在临床上不断推广[1]。肺内磨玻璃结节在肺部肿瘤中的检出率日趋升高，对于肺部磨玻璃结节的早期检出，有利于对肺部肿瘤的早期诊断、早期治疗，从而对患者预后以及生存质量影响重大[2]。多层螺旋CT（MSCT）扫描能力快、后处理技术强大且无创，是发现并诊断肺部磨玻璃结节的一种重要的影像学方法[3]。然而，MSCT为了提高图像质量，在检查过程中，通常需要增加对比剂的浓度与剂量，或者采用不同的扫描模式，例如多期动态增强扫描，从而直接或间接增加患者的受辐射量，导致心血管风险或肾脏负担，同时也可能增加致癌风险[4]。宝石能谱成像主要是以双电压瞬时切换为核心技术的一种同源同相的影像学检查方法，使用扫描后的能谱原始数据，可以重建40～140 keV区间内的各个能量级图像[5]。目前该项技术已经广泛应用在心血管疾病、恶性肿瘤等检查中，但是对于肺内混合性磨玻璃密度结节的应用未见有报道[6]。因此，本研究主要通过对比宝石能谱CT和MSCT在肺内混合性磨玻璃密度结节成像上的差异及对恶性结节的诊断价值，旨在更好地指导临床实践，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年12月-2019年10月本院收治的肺部CT成像表现为肺内混合性磨玻璃密度结节的135例患者的临床资料进行回顾性分析。其中67例行宝石能谱CT检查的患者作为能谱CT组，68例行64排螺旋CT检查的患者作为MSCT组。纳入标准：呼吸系统疾病史；有行CT检查指征；对本研究所使用的造影剂等药物无过敏反应；治疗过程及随访记录完整。排除标准：患有严重的肝肾功能不全等疾病；合并精神功能异常。本研究已经医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 宝石能谱CT 身体置于检查床面中间处，两臂上举抱头。手臂上举困难者，可置于身体两侧。本研究主要采用GE公司Discovery CT750 HD 宝石CT，患者均行胸部平扫增强检查，扫描的范围为自胸腔入口至肾上腺，两侧包括胸壁、腋窝。扫描前对患者进行呼吸训练，采用深吸气末屏气扫描。将患者身体置于颅尾方向，且于检查床面中间处，两臂上举抱头。首先进行平扫。然后，通过高压注射器以1 mL/kg的剂量注射非离子性对比剂（碘佛醇，生产厂家：恒瑞医药有限公司，规格：350 mg/mL），以3.0 mL/s的速率，经肘静脉团注后以3.0 mL/s的速率注射30 mL 0.9%氯化钠溶液。注射对比剂后分别在25～30 s和55～60 s分别进行动脉期和延迟期增强扫描，扫描范围与平扫一致。宝石能谱CT扫描参数如下：在GSI模式下行螺旋扫描，管电压80 kVp与140 kVp在0.5 ms内快速切换，管旋转时间为0.5 s，扫描层面和层间隔为5 mm，螺距1.375[7]。

1.2.2 64排螺旋CT 本研究采用的GE 64排128层螺旋CT扫描机，扫描范围、扫描方式同宝石能谱CT，其中扫描参数：管电压120 kVp，管电流250 mA，层厚、层间隔均5 mm，螺距1.375[8]。平扫结束后行增强扫描，对比剂类型、剂量、注射速率、动脉期和延迟期扫描时间同宝石能谱CT检查。

1.2.3 图像处理 能谱CT组使用GSI Viewer软件（GE Medical Systems，Waukesha，WI），在单能重建算法下，将原始数据重建为1.25 mm图像集传至高级工作站（AW 4.6），以进行图像分析。选取70 keV能量点的能量图谱进行观察，感兴趣区域（ROI）放置在结节的相对均匀区域，同时，将胸主动脉的相同ROI作为背景，并测量CT值及标准差，以胸主动脉的标准差作为图像噪声（BN），获得最佳对比度噪声比（CNR）的最佳能量值，CNR=（磨玻璃结节CT值-胸主动脉CT值）/BN[9]。为了确保一致性，在一种情况下，通过复制和粘贴功能将相同的ROI放置在不同的图像上。所有的定量参数均由2位独立的胸部放射医师测量和分析（每位放射医师都具有超过10年的胸部CT诊断经验）。在解释不一致的情况下，协商一致做出决定。MSCT组将扫描图像传输至工作站，选择和能谱CT组中的相同的部位作为ROI，并且测量CT值，用同样的方法，计算得磨玻璃结节的CNR。该设备可以自动生成并记录CT辐射剂量长度（DLP），从而计算有效辐射剂量（ED），其中公式为ED=K×DLP，K为常系数，取值为0.014 2 mSv/（mGy·cm）。两组均采用容积重现（VR）、多层重组（MPR）、最大密度投影（MIP）等进行图像后处理[10]。

1.3 观察指标与判定标准 比较两组图像噪声值以及CNR。以病理诊断为金标准，比较两种检查方式对恶性结节的诊断符合率。诊断符合率=影像学诊断恶性结节例数/病理诊断恶性结节例数×100%

1.4 统计学处理 采用SPSS 24.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（±s）表示，比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 能谱CT组男32例，女35例；年龄35～70岁，平均（59.6±7.9）岁；BMI 19.4～26.6 kg/m2，平均（23.7±2.1）kg/m2；MSCT组男35例，女33例；年龄35～68岁，平均（58.1±6.1）岁，BMI 18.7～26.4 kg/m2，平均（23.5±1.9）kg/m2。两组一般资料比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

2.2 两组图像噪声值和CNR比较 能谱CT组图像噪声值低于MSCT组，而CNR较高于MSCT组，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组图像噪声值和CNR比较（±s）

表1 两组图像噪声值和CNR比较（±s）

2.3 两种检查方式对恶性结节诊断价值比较 以病理结果为金标准，能谱CT组中有46例确诊为恶性结节；MSCT组中有51例确诊为恶性结节。宝石能谱CT对恶性结节的诊断符合率为86.96%（40/46）高于MSCT组的68.63%（35/51），差异有统计学意义（χ2=4.633，P=0.031），见表2。

表2 两组检查方式对恶性结节诊断结果 例

3 讨论

肺内磨玻璃密度结节在CT图像中通常表现为高密度影，在CT扫描下可见有支气管以及血管。肺内磨玻璃主要是由于肺泡内的气体相对减少，肺泡上皮细胞出现不均匀增生，导致肺泡壁增厚，肺泡内充满液体以及肺泡支气管内部出现填充[11]。有研究报告表明，根据密度的不同，肺泡磨玻璃结节可以分为纯磨玻璃结节以及混合磨玻璃样结节[12]。本研究主要针对的是肺内混合性磨玻璃密度磨玻璃结节展开研究。文献[13]显示混合性磨玻璃结节出现为恶性结节的概率可达50%以上。在本研究中共纳入了135例研究对象，经过病理检查，结果显示病例阳性结果有97例，恶性结节的比例达71.85%，提示混合性磨玻璃结节需要引起重视。

对于肺内磨玻璃结节的早期诊断有CT扫描、PET-CT、X线等[14]。随着MSCT技术的发展，用于临床各种疾病的诊断，同样也广泛应用于对肺内磨玻璃结节诊断。这一技术具有良好的空间分辨率，可以对图像进行薄层重建，从而提高图像的质量，进而提高临床诊断水平[15]。此外，该技术通过容积重现、多层重组等后期处理技术，可以更加直观得观察到病变部位的血管解剖结构，但结果的影响因素较多。相关研究报道对比剂的浓度、剂量，对比剂的注射速率，患者的心功能等因素都可以影响到对结果的判断，从而增加假阴性率的可能[16]。同时对于参数的选择也尚未达成统一的标准，尚需进一步探讨。

宝石能谱CT主要是利用单放射源瞬时内获得的同源以及同向的双能数据，进行扫描后获得101个40～140 keV的单能量图像，选择肺部组织，在40～140 keV 选择一个最佳的能量水平进行观察，在对水以及相关离子成分的分析后，最后起到对组织中的物资成分进行分离与鉴别的能力[17]。同时，利用适应迭代重建技术（ASIR）在图像后处理中的应用，有利于降低低能量图片噪声，提高图像质量[18]。本研究结果显示，能谱CT组的图像噪声值低于MSCT组，而CNR高于MSCT组（P＜0.05），进一步提示能谱CT在提高图像分辨率上有着更佳积极的作用，这与文献[19]相一致，同时也可以减少对比剂的用量，减少受辐射量。宝石能谱CT对恶性结节诊断符合率为86.96%高于MSCT组的68.63%（P＜0.05）。与MSCT相比，能谱CT对图像的重组的过程中可随意调节ECG的时间窗，而MSCT主要是通过调节触发点来控制时间窗[20]。因此，在对肺内混合性磨玻璃影磨玻璃结节的肿瘤可能性的判断上，宝石能谱CT的诊断价值相对较高，可提高对肺部肿瘤阳性率的识别，从而对患者的早期诊治提供一定的时间窗。

综上所述，与64排螺旋CT相比，宝石能谱CT不仅可减少图像噪声，同时对于恶性肺内混合性磨玻璃密度结节的诊断价值更高，值得临床推广。