LBW指数结合能谱CT在合理降低肝脏增强CT的CM剂量中的应用

贾晓茜，王怡名，同 维，屈 媛，陈 姣，韩春莹，田 倩，朱书萌，郭建新，李 淼

（西安交通大学第一附属医院医学影像科，陕西西安 710061）

随着影像技术的不断发展，增强CT应用越来越广泛，是肝脏占位性病变最常用的影像检查方式。肝脏增强CT所使用的对比剂（contrast medium,CM）剂量计算方法以患者总体质量（total body weight,TBW）作为指数最为常见，TBW获得方便，简单易操作，还可以缩小因固定剂量导致的强化差异[1-2]。然而，脂肪因灌注不良，分布CM能力较差，对于体型肥胖或女性患者，因体内脂肪比例相对较高而导致以TBW计算的CM剂量相对过高[3]。因此，近年来有学者推荐使用其他身体指数计算CM剂量，认为体表面积和去脂体质量（lean body weight,LBW）较TBW能更进一步缩小血管和组织间的强化差异[4-5]，尤其以LBW与肝脏强化值相关性最高[6]。

要满足肝脏增强标准条件[7]，需要较高的碘量。能谱CT能够同时观察常规的混合能量CT图像(k Vp)、单能量CT图像(keV)及物质分离的密度图像，并且能够重建40～140 keV范围101个单能量图像，CT能谱成像在不增加辐射剂量和不影响图像质量的同时可显著减少碘摄入量[8]。然而，通过文献检索和阅读，暂未发现能谱CT扫描条件下不同身体指数计算CM剂量后对图像质量产生的差异，故假设在能谱CT扫描条件下，TBW仍然会产生更大的强化差异。因此，本研究旨在对比基于能谱CT的扫描条件下，LBW和TBW作为指数计算肝脏增强CM剂量、图像质量和增强效果的变异度。

1 资料与方法

1.1 研究对象连续纳入2018年11月至2019年1月行上腹增强CT的患者。排除标准：①肝硬化或其他弥漫性肝病；②严重肾功能不全；③因各种原因，如对比剂不良反应、对比剂外渗或病情变化等导致检查中断；④伪影过大或者检查部位未包全等原因需要二次扫描。最终纳入患者共218例，其中LBW组101例，TBW组117例。本研究获得伦理委员会批准，并取得患者及家属的知情同意。LBW计算公式采用最常用的James公式[9]：

1.2 设备及参数所有患者均在GE Revolution CT(GE Healthcare,US)进行检查。两组均采用能谱CT扫描，参数一致：80/140 kVp瞬时切换，自动mA，噪声指数7，ROI监测在肝顶层面的腹主动脉，触发阈值为120 HU，触发后延迟12 s开始扫描动脉期，再延迟32 s扫描门静脉期。使用Ulrich高压注射器注射，选择次高渗CM碘海醇300 mgI/mL（GE Health⁃care,US），LBW组剂量为500 mgI/kg（LBW），TBW为450 mgI/kg（TBW），以2.8 mL/s的速度通过22号留置针经右侧前臂或肘静脉注入，注射结束后以相同速度注入30 mL生理盐水。扫描结束后重建50 keV、50%Asir图像，层厚5 mm。

1.3 图像采集及分析所有图像均在GE AW4.7后处理工作站进行测量，分别测量动脉期肝顶、门静脉入口和肝底层面的腹主动脉CT值和标准差（standard deviation,SD），各测量3次，测量面积150～200 mm2并避开钙化和斑块，取平均值作为主动脉CT值（HU-aorta），HU-aorta≥280 HU则认为动脉增强达标[9]；根据Couinaud-8分段方法（图1）测量门静脉期每一段肝脏的CT值，选取3个不同层面各测量1次，测量面积150～200 mm2，并避开病变、血管钙化和伪影等，其平均值与平扫期肝脏CT值的差值作为肝脏增强值（∆-liver），∆-liver≥50 HU则认为肝脏增强达标[10]。比较两组患者CM剂量、HU-aorta和∆-liver值、达标率以及变异度。

图1 肝脏CT值测量Fig.1 Liver CT value measurement

1.4 统计学分析使用IBM SPSS 20.0软件分析数据。满足正态分布数据均值比较使用独立样本t检验，率的比较使用Pearson卡方检验。P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 社会人口学资料两组患者社会人口学资料差异无统计学意义（P>0.05，表1）。

表1 两组患者社会人口学资料的比较Tab.1 Comparison of demographic databetween thetwo groups

2.2 LBW组与TBW组CM剂量和增强值与TBW组相比，LBW组CM剂量较小（P<0.05），主动脉CT值（HU-aorta）和肝脏增强值（∆-liver）较低（P<0.05），图像SD值较低（P<0.05）。LBW组的HU-aorta变异率为12%（40.65/329.9），低 于TBW组 的17%（59.52/350.32）(P<0.05)。LBW组的∆-liver变异率为15%（9.16/62.44），低 于TBW组 的26%（18.21/69.90）(P<0.05，表2)。

表2 两组患者CM剂量和增强值的比较Tab.2 Comparison of CM dose and enhancement value between the two groups （±s）

表2 两组患者CM剂量和增强值的比较Tab.2 Comparison of CM dose and enhancement value between the two groups （±s）

指标CM剂量（mL）HU-aorta（HU）∆-liver（HU）SD-aorta（HU）SD-liver（HU）LBW组83.01±9.20 329.90±40.65 62.44±9.16 19.54±2.54 17.11±2.45 T BW组89.49±12.90 350.32±59.52 69.90±18.21 20.91±4.00 17.71±1.69 t−4.321−2.911−3.858−3.046−2.255 P<0.001 0.004<0.001 0.003 0.025

2.3 LBW组与TBW组变异度的比较TBW组的增强值变异度较大，HU-aorta的标准差为59.52 HU，∆-liver的标准差为18.21 HU，TBW组患者主动脉和肝脏的增强值波动范围均明显大于LBW组（表3）。

2.4 LBW组与TBW组达标率的比较LBW组和TBW组分别有92名（91.09%）和106名（90.60%）患者的HU-aorta达标，93名（92.08%）和104名（88.89%）患者的∆-liver达标，两组HU-aorta的达标率（P=0.90）和∆-liver的达标率（P=0.43）差异均无统计学意义（图2）。

3 讨 论

本研究使用国内业界增强CT扫描常规剂量450 mgI/kg（TBW）作为对照组CM用量[11]。有研究证实，在非能谱CT扫描条件下，要达到肝脏增强检查中主动脉和肝脏的强化要求，需使用CM的剂量为600～780 mgI/kg（LBW）[1-2,6]，据此推算，普通成年人进行一次肝脏增强CT扫描需要1～2瓶的剂量。能谱CT成像因其可根据物质的不同参数本质得到最佳单能量图像，更加精准地反映物质的性质，近5年已被广泛应用并取得了很好的成果，尤其是在血管成像中可以增加信噪比，提高血管CT值，从而降低CM的用量[12-16]。本研究首次采用能谱CT扫描技术，在增强成像模态下，对基于不同的体质量指数（TBWvs.LBW）计算CM给药剂量时，主动脉、肝脏图像的增强效果进行了初步的前瞻性定量考察。虽然没有可参考的标准剂量，但经过前期预实验发现，将CM剂量选择为500 mgI/kg（LBW）作为实验组即可满足绝大多数检查需求，该剂量比国外研究报道的600～780 mgI/kg（LBW）降低了20%～30%，使肝脏增强扫描也步入了低CM量技术的队伍。在实现两组HUaorta和∆-liver增强达标率相似的前提下（均高达90%以上），不仅LBW组的CM剂量较低（P<0.05），而且LBW组测量所得HU-aorta和∆-liver的变异度较TBW组变异度显著降低。结果表明，进行能谱CT增强扫描时，在保证图像增强效果达标的前提下，采用LBW可将CM剂量控制在更低水平，并提供比TBW更均一的增强效果，有利于更准确的CT图像定量分析。

图2两组患者增强达标率的比较Fig.2 Comparison of enhanced compliance rate in the two groups

胡茂清等[3]证实，与TBW相比，以LBW计算碘剂量患者与患者之间主动脉和肝脏增强CT值差异性更小；杨旭峰等[17]证实，使用个性化CM注射方案，在不影响图像质量的前提下，可以降低CM用量。本研究结果显示，TBW组的增强值变异度较大，主动脉增强值的标准差为59.52 HU，肝脏增强的标准差为18.21；此外，TBW组增强值波动范围也较LBW组大，Aorta波动在189.45～483.63 HU，∆-liver波动在33.81～133.97 HU，明显大于LBW组的波动范围。该结果说明，在能谱CT成像的扫描条件下，使用TBW作为指数计算CM剂量会得出较LBW更大的增强差异，与非能谱扫描条件下得出的结论一致[18]。这进一步解释了使用LBW计算CM用量，不仅可以减少CM用量，提高增强的一致性，而且两组主动脉和肝脏强化达标率差异无统计学意义。

本研究还存在一定的局限性：①因纳入患者数量有限，未能将患者按照体质量进行分组行进一步分析，这也是今后需进一步探索的内容；②两组CM剂量的计算标准均为经验值，不一定能精确表示能谱CT的最佳剂量，需进一步研究；③本研究仅比较了能谱CT固定单能量的图像增强效果，未进行多个单能量之间的比较。

总而言之，在能谱CT的扫描条件下，以TBW作为指数仍然会高估CM剂量，得到更大差异的强化值，进一步证实LBW作为计算指数在不同扫描条件下的合理性。此外，由于能谱CT可以实现不同能量值的切换，得到更佳的单能量图像和更精准的CT值，因此可以在高达标率的前提下大大降低CM的剂量，这不仅可以提高增强的一致性，而且能够实现肝脏增强的低剂量扫描。