双低对比剂联合能谱CT 成像技术在门静脉成像中的应用研究

钟能枝，朱凤婷，钟林昌，黄成辉

（中山大学肿瘤防治中心<中山大学附属肿瘤医院>影像科 广东 广州 510060）

肝硬化是严重肝脏疾病，病情常累及门静脉系统，可引发多种并发症，需要临床借助影像学检查明确诊断并给予针对性治疗。CT 血管成像技术可通过扫描门静脉系统，通过强大的后处理能力，对门静脉行三维重组，显示门脉系统的血供，为临床判定门脉系统有无病变提供可靠依据[1]。近年来，能谱CT 发展迅速，可以在一次CSI 扫描中获得40～140 keV 共101 种单能量图像，可选择目标血管的最佳单能量图像，提高血管成像质量[2]。门静脉系统行能谱CT 单能量成像技术可提高门静脉与周围软组织的噪声比（CT noise rate，CNR），优化门静脉成像效果，获得高质量的门静脉图像[3]。由于门静脉CT成像的血管内对比剂浓度经体循环而降低，导致对比剂用量相对较大，这明显增加了肾毒性及外漏风险[4]。而使用双低对比剂可降低对比剂浓度，减少相关风险，但临床对能谱CT 成像技术图像质量的影响研究较少[5]。本研究进一步分析双低对比剂联合能谱CT 成像技术在门静脉成像中的应用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020 年11 月—2021年4 月期间在中山大学附属肿瘤医院行肝脏三期增强扫描的83 例患者作为研究对象，其中男47 例，女36 例，年龄23～75 岁，平均年龄（51.93±4.09）岁，患者及家属均知情同意并签署知情同意书。

纳入标准：①所有患者均初诊为肝硬化，无腹部手术史；②患者需要做门静脉成像，无碘对比剂禁忌，肝肾功能正常；③患者体重＞50 kg，体质量指数（body mass index，BMI）＜25 kg/m2。排除标准：患者腹部有占位性病变、既往有腹部手术史、造影剂过敏、严重甲状腺功能亢进、严重肝肾功能障碍等。

1.2 方法

所有患者检查前空腹，口服温水将胃肠道充盈，测量身高、体重，肘静脉预置22G蓝头留置针，练习屏气呼吸，采用美国GE 宝石能谱CT（Discovery CT 750HD）；患者取仰卧位，扫描范围自膈肌水平至肾下缘水平，采用对比剂智能跟踪技术（Smart Prep）确定门静脉延迟扫描时间，先在肝门水平扫描一帧横断面图像，于腹主动脉干内选取一个感兴趣区（region of interest，ROI），检测阈值为100 HU，注射对比剂，当剂量达到检测阈值后延迟8 s 启动肝动脉扫描，间隔30 s 启动门静脉扫描，将门静脉图像传送至GE AW4.6 工作站进行图像分析[6]。

对照组使用常规CT 扫描，设置参数为管电压120 kV、管电流350 mA，噪声指数（noise index，NI）=10，层厚5 mm，层间距5 mm，螺距0.984:1，螺旋扫描速度0.7 s/r；经肘静脉注入碘普罗胺370 mgI/mL，用量按1.5 mL/kg 计算，采用普通螺旋CT 扫描模式+滤波反投影重建算法（FBP）；将获得数据用40% ASIR 重组，层厚及层间距均为1.25 mm，将图像传送至工作站分析[7]。

观察组使用双低对比剂联合单能量成像，0.5 ms 内快速切换80 kVp 和140 kVp 管电压，自动毫安调制，NI 为10，层厚5 mm，层间距5 mm，螺距0.984:1，螺旋扫描速度0.7 s/r；经肘静脉注入碘海醇注射液300 mgI/ mL，按体重1.2 mL/kg 计算总量；获得数据行40～140 keV+40% ASIR 重建，层厚及层间距为1.25 mm，共获得101 组门静脉的单能量图像，传送至工作站，根据门静脉主干CNR 随能量变化的曲线，获取单能量质量的图像[8]。

1.3 观察指标

①评估CT 图像各指标，包括门静脉主干CT 值、门静脉左干CT 值、门静脉右干CT 值、左叶CT 值、右叶前段CT 值、右叶后段CT 值、图像噪声、信噪比（noise-signal ratio，SNR）、CNR 值；计算CT 辐射剂量，在ROI 上多点重复测量，获取血管平均CT 值（CTROI）和标准差（CTSD），并于同层正中皮下脂肪测定脂肪的平均CT 值（CTfat），图像噪声=标准差CTSD，SNR=CTROI/CTSD，CNR=（CTROI-CTfat）/CTSD。②计算CT 辐射剂量，通过计算机自动生成CT 容积剂量指数（CT volume-dose index，CTDI）、剂量长度乘积（dose length product，DLP），通过计算获得有效辐射剂量（effective radiation dose，ED），ED=DLP×C，C 为换算因子，门静脉CT 扫描时C 值=0.017 mSv/（mGy·cm）。③血管显影评分。分数为1～4 分，4 分为血管连续，且边缘锐利；3 分为血管连续，边缘少许伪影，仍可评价管腔；2 分为血管连续，边缘有中度伪影，管腔模糊，较难评价；1 分为血管连续，边缘严重伪影，无法评价管腔，或血管中断移位。④三级以下分支（细小分支）显示评分。分数为1～5 分，1 分为清晰可见；2 分为较为清晰；3 分为清晰度尚可接受；4 分为清晰度较差；5 分为清晰度差。④伪影评分。分数为1～4 分，1 分无伪影；2 分为伪影较少，不影响诊断；3 分为伪影较多，影响图像质量，但尚可诊断；4 分为伪影过多，无法诊断。

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0 统计学软件分析数据。计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分比（%）表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组门静脉CT 图像各指标比较

观察组门静脉主干CT 值、门静脉左干CT 值、门静脉右干CT 值、左叶CT 值、右叶前段CT 值、右叶后段CT 值、图像噪声、SNR 值、CNR 值均显著高于对照组（P＜0.05），见表1。

表1 两组门静脉CT 图像各指标比较（）

表1 两组门静脉CT 图像各指标比较（）

2.2 两组CT 辐射剂量及对比剂用量比较

观察组CTDI、DLP、ED、使用碘量均显著低于对照组（P＜0.05），但两组对比剂用量差异不显著（P＞0.05），见表2。

表2 两组CT 辐射剂量及对比剂用量比较（）

表2 两组CT 辐射剂量及对比剂用量比较（）

2.3 两组血管显影、三级以下分支显示和伪影评分比较。

观察组血管显影3 分、4 分的比例与对照组差异不显著，伪影1 分、2 分、3 分的比例与对照组差异不显著（P＞0.05），三级以下分支显示1～2 分的比例显著高于对照组，3～5 分的比例显著低于对照组（P＜0.05），见表3。

表3 两组血管显影、三级以下分支显示和伪影评分比较[n（%）]

2.4 两组图像质量分析

两组患者MIP 图像及VR 图像见图1，其中图1A、图1B 分别为常规CT 对照组和单能量观察组的MIP 图像；图1C、图1D 分别为常规CT 对照组和单能量观察组的VR 图像。采用两种不同的扫描方案，经后重建MIP和VR 图像，调节相同的窗宽、窗位、FOV 及重建角度，观察组血管强化更加明显，血管分支密度均匀，整体轮廓更为清晰，显示门静脉主干及左右支更加清晰，细小分支显示更多，明显比常规CT 对照组更具有优势。

图1 两组患者MIP 图像及VR 图像

3 讨论

肝硬化病情常累及门静脉系统，若发生门静脉，尤其是侧支静脉曲张，有大出血风险，需要临床及时明确诊断并对症处理。通过门静脉CT 成像，显示门静脉结构特征，有助于明确诊断。以往临床多采用常规螺旋CT扫描，通过强化门静脉来显示门静脉及其分支的粗细、走向等[9-10]。而门静脉的强化质量直接影响CT 图像质量，患者的脾静脉及肠系膜上静脉情况、心功能等均会影响门静脉强化程度，此外，血管内对比剂浓度也是重要的影响因素，对比剂需要经过体循环，至门静脉内常发生浓度降低，且门静脉显影时间相对较晚，使得获得的图像质量受到影响[11]。

能谱CT 单能量成像技术克服了常规螺旋CT 扫描的缺点，能够获得高质量的门静脉图像。其通过瞬时切换80 kVp 和140 kVp 两种能量，可测量出物质的X 线衰减吸收系数，再转换为基物质密度投影数据，还可合成单能量图像[12]。本研究中，一次GSI 扫描可获得单能量图像共101 种，从而选择最佳CNR 的门静脉单能量图像，还可调节k e V，确保单能量图像质量。使用能谱CT 单能量成像技术进行门静脉成像，能提高门静脉与周围组织的CNR，优化显像效果。能谱CT 成像技术中，最佳单能量的k e V 较低，在低电压时X 线的平均能量更接近碘元素的k值，碘对X 线的吸收增加，X 线衰减程度增加，使得CT 值升高，并减少图像伪影，增强组织对比度，升高噪声[13]。同时，运用了单能量成像技术及迭代重组，获得的图像CNR 高，图像质量更好，且降低了辐射剂量。此外，本研究使用低浓度碘克沙醇作为对比剂，能降低对比剂浓度，减少肾毒性风险，且能够满足能谱CT 单能量成像技术要求，提高了图像SNR，减少对比剂用量。

综上所述，双低对比剂联合能谱CT 成像技术在门静脉成像中的应用效果确切，图像质量好，且对比剂用量及辐射减少，值得推广使用。