双源CT双能量扫描对肝囊肿与乏血供肝转移瘤的鉴别价值

孙晓霞，于代友，郭福庆，温杰，马龙

肝脏血液供应特别丰富，是转移瘤的好发脏器之一，肝脏转移瘤依据血液供应丰富与否可分为富血供转移瘤与乏血供转移瘤，其中大部分肝脏转移瘤为乏血供肿瘤，富血供肝脏转移瘤在临床上相对少见。肝脏转移瘤来源非常复杂，乏血供肝转移瘤平扫一般呈低密度影，边界清晰或不清晰，增强后呈轻中度强化，若转移瘤中心区域出现坏死，影像上可呈现为典型的“牛眼征”[1-2]。肝囊肿大部分是一种先天性疾病[3-4]，平扫一般呈边界清晰、形态相对规整的低密度影，增强后无明确强化[5]，与乏血供肝转移瘤鉴别并无困难。但是部分影像表现不典型乏血供肝脏转移瘤病例在增强后强化不明显，不易与肝囊肿区分鉴别。本研究应用双源CT双能量增强扫描，对肝脏乏血供转移瘤、肝囊肿进行定量定性分析，旨在探讨双能量成像对肝脏乏血供转移瘤、肝囊肿鉴别诊断的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2018年2月至2019年12月在河北省沧州中西医结合医院就诊的100例肝脏病变患者，男43例，女57例，年龄23～74岁，其中42例有原发恶性肿瘤病史，58例无肿瘤病史。由3名以上影像专业诊断医师分析扫描后所得图像，意见统一时留用，意见不统一时放弃。总共获得 139个有效病灶(直径均≤2 cm)，其中包括79个肝囊肿，60个肝转移瘤病灶。所有选取病例最终经手术病理、穿刺病理或结合临床定期复查随访证实。其中肝脏转移瘤病例选取均为乏血供转移瘤，即病灶增强后呈轻中度强化，强化程度低于周围正常肝脏组织。本研究经本院伦理道德管理委员会审核批准，检查前患者或家属均签署知情同意书。

纳入标准：本地区来我院就诊患者，自愿接受双源CT双能量增强扫描，并符合以下条件：①年龄≥18岁，配合检查；②非碘对比剂使用禁忌者；③非严重心脏、肺脏、肾脏功能不全患者；④非孕、产妇。

排除标准：①不便于进行随访或失访病例；②精神状态有异不能配合检查，或不能配合屏气等无法完成检查的病例；③临床资料收集不完善病例。

1.2 扫描方法

应用德国西门子双源CT扫描仪，扫描范围自膈顶至肝脏下缘2 cm。平扫期、增强动脉期及延迟期均应用常规混合能量模式，管电压为120 kV，门静脉期应用双能量模式，CARE Dose 4D 技术，管电压为100 kV、140 kV，增强对比剂为碘普罗胺，注射流率3 mL/s。

1.3 数据后处理和分析

将数据传送至双源CT后处理工作站，应用双能处理软件中默认的参数设置，分别得到目标病灶的碘分布图及能谱曲线，感兴趣区域(region of interest，ROI)放在病灶最合适层面(图1A、图2A、图3A)，尽量避开可见的钙化、坏死区。测量门静脉期目标病灶及同一层面腹主动脉的碘浓度，根据公式[标准化碘浓度(NIC)=肝内目标病灶的碘浓度/同一层面腹主动脉的碘浓度]来计算标准化碘浓度。计算能谱曲线斜率，取所选择的能量节点两点连线画一条直线来计算直线的斜率(本研究中选择40 keV、140 keV 两点作为参考点)，斜率K=(40 keV CT值-140 keV CT值)/(140 keV-40 keV)。

1.4 统计学方法

应用SPSS 19.0统计软件进行数据处理。两组NIC、斜率不符合正态分布采用M(Q1,Q3)表示，组间比较采用非参数独立样本秩和检验。绘制受试者工作特性(ROC)曲线，记录阈值、敏感度、特异度、曲线下面积(AUC)。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

本研究通过对选取的100例肝脏病变患者进行影像学分析。其中肝囊肿病灶79个，肝脏乏血供转移瘤病灶60个。139个肝脏病灶平扫均呈低、稍低密度影，部分病灶边界模糊。增强后典型肝囊肿病灶末强化，肝乏血供转移瘤病灶呈不规则轻中度强化，强化程度均低于周围正常肝组织。

2.1 乏血供肝转移瘤、肝囊肿NIC及能谱曲线斜率测量结果的比较

门脉期乏血供肝转移瘤NIC值及能谱曲线斜率均明显高于肝囊肿组，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2 NIC及能谱曲线斜率鉴别诊断乏血供肝转移瘤、肝囊肿的效能比较

以NIC为依据绘制ROC曲线，曲线下面积为0.949，阈值为0.215，鉴别肝囊肿和乏血供肝转移瘤的敏感度、特异度分别为 90.0%、91.1%。见表2、图4。

肝脏乏血供转移瘤的能谱曲线均呈下降型(图1B)，斜率为正值。即在40～190 keV之间随着keV增高，目标病灶CT值逐渐降低。

肝脏囊肿的曲线则大致可分三种类型：①缓慢下降型(图2B)，斜率为正值，在40～190 keV之间随着keV增高，目标病灶CT值逐渐降低；②平直或近似平直型，斜率为0或接近0；③弓背上升型(图3B)，斜率为负值，在40～190 keV之间随着keV增高，目标病灶CT值逐渐升高。

肝囊肿79个病灶中，其中50个病灶曲线呈下降型(63.3%)，18个病灶曲线呈弓背上升型(22.8%)，11个病灶呈平直或近似平直型(13.9%)。以斜率为依据绘制ROC曲线，曲线下面积为0.985，阈值为0.575，鉴别肝囊肿和乏血供肝转移瘤的敏感度、特异度分别为 96.7%、93.7%。见表2、图5。

图2 肝囊肿病例(能谱曲线呈下降型)，门脉期双能量扫描后经工作站后处理得到的病灶碘分布图、能谱曲线。A：碘图上测得的病灶碘浓度及同一层面腹主动脉碘浓度；B：该病灶绘制的能谱曲线(红色箭头所示)

图3 肝囊肿病例(能谱曲线呈上升型)，门脉期双能量扫描后经工作站后处理得到的病灶碘分布图、能谱曲线。A：碘图上测得的病灶碘浓度及同一层面腹主动脉碘浓度；B：该病灶绘制的能谱曲线(红色箭头所示)

图4 NIC鉴别诊断肝囊肿与乏血供转移瘤的ROC曲线

图5 斜率鉴别诊断肝囊肿与乏血供转移瘤的ROC曲线

3 讨论

目前常规螺旋CT动态增强检查依旧是临床上鉴别诊断肝囊肿、乏血供肝转移瘤最常用的影像学检查方法，其鉴别诊断典型肝囊肿、乏血供肝转移瘤并无困难，然而伴随着原发肿瘤的差异，肝脏转移瘤的影像呈现多样化，尤其是小转移瘤灶，强化不明显，典型影像征象少见。而且部分乏血供转移瘤、囊肿病灶受容积效应的影响，易造成误诊。因而常规CT扫描在诊断部分不典型病例中存在一定的局限。

双源CT是由两套独立的X线球管和对应的两组探测器系统组成，当两个X线球管选择不同的管电压和电流进行扫描时，在一次扫描中可以产生不同能谱的射线并同时获得高、低两种不同能量的图像数据[6-9]，对获得的图像数据经双源CT工作站特定后处理软件进行相应的数学运算，可特征性获得目标ROI的碘分布图、能谱曲线。常规螺旋CT扫描为单参数成像，其CT值测量的准确度受诸多因素的影响。而双源CT双能量增强扫描弥补了常规螺旋CT增强扫描的单一参数弊端，其定量分析技术和多参数成像为疾病诊断提供更加多元化及更为准确的依据[10-12]。碘图成像为双源CT双能量扫描多参数成像的一种，其基本原理在于利用不同物质在不同能量X线产生的CT值变化以及碘与其它物质衰减趋势的明显差异，形成碘特异性的能量衰减曲线，通过计算机运算，把碘从多种物质中单独提取出来，以伪彩图像呈现[13-18]。应用碘分布图可敏感识别目标ROI的碘剂，可以直接计算出目标ROI的碘值，相较常规CT而言，碘分布图能够更加准确地反映目标ROI的血供情况。为了消除不同个体间体质量、血管状态、体循环因素等对结果带来的影响，碘浓度测量引入NIC这一概念，NIC即目标ROI测得的碘浓度与同一层面腹主动脉测得的碘浓度的比值[19]。本次研究中，肝囊肿NIC为0.10(0.04,0.17)，肝乏血供转移瘤NIC为0.28(0.25,0.32)，肝乏血供转移瘤组NIC明显高于肝囊肿组，具有极其显著的统计学差异(P<0.001)。鉴别两者的敏感度、特异度分别为90.0%、91.1%。

不同化学成分构成的组织对于X线的吸收程度是不同的，同时随着 X 线能量的变化，不同组织的衰减变化程度亦是不同的，从而产生反映不同组织X线的特征性的能谱曲线。不同的组织能谱曲线不同，从而能区分、鉴别组织物质成分[20-24]。能谱曲线的差异可用曲线斜率来量化分析[25]。在本次研究中，肝乏血供转移瘤组能谱曲线均为下降型，斜率为正值，斜率为1.00(0.80,1.14)。肝囊肿组曲线则大致可分三种类型：缓慢下降型，斜率为正值；平直或近似平直型，斜率为0或接近0；弓背上升型，斜率为负值。三种类型曲线中，缓慢下降型居多，约占63.3%。肝囊肿组斜率为0.22(0.00,0.38)。肝乏血供转移瘤组斜率明显高于肝囊肿组，具有极其显著的统计学差异(P<0.001)。鉴别两者的敏感度、特异度分别为96.7%、93.7%。本次研究中肝囊肿曲线不同，部分曲线特征差异较大，造成其斜率变化范围较大，有待今后大样本研究进一步完善。

本研究结果显示肝乏血供转移瘤组碘含量、能谱曲线斜率均明显高于肝囊肿组，具有极其显著的统计学差异，而且二者能谱曲线特征上存在明显差异，可见碘图定量测定及能谱曲线对于鉴别肝乏血供转移瘤与肝囊肿有非常大的优势。

双源CT双能量扫描其定量分析技术和多参数成像为肝乏血供转移瘤、肝囊肿的鉴别提供了更加多元化及更为准确的依据，对二者的诊断及鉴别诊断而言有着十分重要的临床应用价值。