双源CT低流率联合低管电压技术在肿瘤患者化疗术后影像评估中的可行性研究

魏楠楠，刘 杰，郑颖娟（通信作者）

（1郑州大学基础医学院 河南 郑州 450000）

（2郑州大学第一附属医院放射科 河南 郑州 450000）

（3郑州大学第一附属医院放疗科 河南 郑州 450000）

增强CT扫描目前已经广泛应用于上腹部病变的诊断及疗效评估[1]。目前上腹部增强扫描通常采用120 kVp，药量448 mgI/kg，对比剂流率=药量/30 s的方式进行。但是肿瘤患者因长期进行化疗，血管损伤情况严重，若采用此方式扫描对比剂流率快，将会大大增加造影剂外渗的风险[2-3]。本研究基于低对比剂流率可以降低对比剂外渗风险的原理[4]，比较低剂量低流率联合低管电压技术与常规上腹部增强CT扫描间二者的图像质量，评估扫描方式的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年11月—2022年3月在郑州大学第一附属医院放射科行双源CT上腹部动脉期和静脉期增强扫描的患者90例，其中男性67例，女性23例，平均年龄55岁；体质量指数（body mass index，BMI）为20.1～27.9 kg/m2，平均（23.4±1.5）kg/m2。将患者按照检查时间分为A、B、C三组，各30例。90例病人均行上腹部增强CT检查，有34例显示肝囊肿，有25例肝癌患者，9例转移瘤，其余病人实质性脏器均未见肿瘤或者其他病灶。所有患者均签署了增强检查同意书。

纳入标准：①患者均行上腹部增强CT扫描，无其他部位扫描；②能自主配合检查者。排除标准：①患者年龄＜18岁或者＞85岁；②单个病变直径＞5 cm；③ 病灶直径总和＞5 cm；④BMI＜30 kg/m2；⑤肝脏介入术后金属伪影较大者。

1.2 方法

1.2.1 扫描方法和参数

三组患者均采用德国第三代双源CT（Siemens Somaton Force CT）行上腹部双期增强扫描，扫描范围从肝上缘至双肾下缘。对比剂（碘海醇，含碘350 mgI/mL）经肘正中静脉注射，并于注射开始30 s、60 s后行动脉期和门静脉期扫描。

1.2.2 实验组和对照组设置

对照组：2021年11月1日—12月20日的检查序列，均采用自动管电流，参考管电压为120 kVp，药量448 mgI/kg，对比剂流速=药量/30 s，所得图像为A组。实验组：2021年12月21日—2022年2月10日的检查序列，均采用自动管电流，参考管电压为100 kVp，药量为336 mgI/kg，对比剂流速=药量/30 s，所得图像为B组；2022年2月11日—3月30日的检查序列，均采用自动管电流，参考管电压为70 kVp，药量为224 mgI/kg，对比剂流速=药量/20 s，所得图像为C组。注射总量、注射流率和扫描参数见表1。

表1 受检者的扫描信息和对比剂注射方案

1.2.3 图像分析

（1）客观评分：由一名六年以上工作经验的影像技师测量三组动脉期及门静脉期图像的腹主动脉、门静脉、肝脏、胰腺、肾脏、腹膜后脂肪及肌肉（选取竖脊肌）。设备后处理工作站上测量层厚5 mm的轴位图像。将感兴趣区（ROI）分别置于上述测量目标内部，测量时应尽量避开大血管和病灶区域，ROI的大小尽量一致，所有数据取附近上下三层图像平均值。记录腹主动脉、门静脉、肝脏、胰腺、肾脏及背部肌肉的CT值和标准差（standard deviation，SD），然后测量腹主动脉、门静脉、肝脏、胰腺、肾脏的信噪比（signal to noise，SNR）和对比噪声比（contrast to noise rate，CNR），其中SNR=CT值/SD值，CNR=（CT值-CT值背部肌肉）/SD值背部肌肉，其中背部肌肉的SD值代表图像的噪声值。

（2）主观评分：参考常用的“5分”法标准进行评分[5]，由两名工作六年以上的诊断医师对三组图像进行评分且评分一致，取每组的评分平均数进行比较。评分标准为：5分，图像显示清晰明了，能够准确进行评价；4分，图像显示较清楚，能够评价，但不完全充分；3分，大部分图像细节可以满足诊断，但少数图像不能进行评价；2分，图像显示不清楚，病变细节判断不准确；1分，图像显示模糊，不能用于诊断。

1.2.4 扫描剂量

记录三组患者动脉期容积CT指数（CTDIvol）及剂量长度乘积（dose length product，DLP）值。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组内两两比较采用Bonferroni法。采用秩和检验分析三组图像的主观评分。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般资料及对比剂流率

30例120 kVp扫描的患者流率低于2 mL/s的患者人数为0例，30例100 kVp扫描的患者对比剂流率低于2 mL/s的为11例，30例70 kVp扫描的患者对比剂流率低于2 mL/s的为14例。实验组和对照组患者BMI、CTDIvol、DLP差异均无统计学意义（P＞0.05），而有效管电压、对比剂量、对比剂流率差异均显著（P＜0.01）。其中实验组C组患者的对比剂流率较A组减少25%，见表2。

表2 三组行上腹部增强扫描患者的一般资料和辐射剂量（ ± s）

表2 三组行上腹部增强扫描患者的一般资料和辐射剂量（ ± s）

注：对照组A、实验组B和实验组C患者分别采用120 kVp、100 kVp和70 kVp联合自动管电流技术扫描，采用ADMIRE重建技术进行图像重建。组内两两比较，有效管电压A、B、C各组都有统计学差异（P＜0.05）,对比剂量A、B、C各组都有统计学差异（P＜0.05），注射流率B、C两组有统计学差异，其余没有统计学差异（P＞0.05）。

分组 例数 BMI（kg·m-2） 有效管电压/mAs CTDIvol/mGy对照组A 30 23.7±3.0 136.4±29.8 9.2±2.0实验组B 30 23.4±3.5 200.1±63.1 8.0±2.5实验组C 30 24.0±3.9 719.2±211.6 8.6±2.7 F 0.162 176.380 1.667 P 0.851 ＜0.01 0.195分组 例数 DLP/（mGy·cm） 对比剂量/mL注射流速/（mL·s-1）对照组A 30 245.3±75.7 83.0±10.5 2.8±0.4实验组B 30 211.3±96.2 63.3±13.1 2.2±0.5实验组C 30 213.5±89.5 42.7±8.6 2.1±0.4 F 1.375 101.296 21.146 P 0.258 ＜0.01 ＜0.01

2.2 图像质量

2.2.1 三组主观评分与图像噪声比较

动脉期主观评分：对照组A组评分高于B、C两实验组，三组的主观评分之间差异均无统计学意义；静脉期主观评分：A组评分高于B、C两实验组，图像评分A、B两组差异有统计学意义（P＜0.05）。三组图像的动脉期和静脉期的噪声值差异均有统计学意义。见表3。

表3 行上腹部CT增强扫描患者的图像评分和图像噪声（ ± s）

表3 行上腹部CT增强扫描患者的图像评分和图像噪声（ ± s）

注：组内两两比较，图像评分A、B两组差异有统计学意义（P＜0.05），动脉期图像噪声A、B和A、C两组之间差异有统计学意义（P＜0.05），静脉期图像噪声A、C两组之间差异有统计学意义，其余各组均无统计学意义（P＞0.05）。

分组 例数 图像评分/分 图像噪声/HU动脉期 静脉期 动脉期 静脉期对照组 A 30 4.6±0.6 4.5±0.6 8.8±2.4 8.7±2.0实验组B 30 4.2±0.7 4.0±0.6 10.8±2.0 10.7±2.4实验组C 30 4.4±0.6 4.3±0.6 11.1±2.6 10.8±2.7 Z[F]2.786 3.854 [7.832][5.608]P 0.254 0.025 ＜0.01 ＜0.01

2.2.2 SNR和CNR

除三组图像动脉期和静脉期肝脏SNR和CNR组间比较差异无统计学意义，其余各期相和部位的SNR和CNR组间比较差异均有统计学意义，对比结果见表4。

表4 三组行上腹部增强患者图像不同部位的信噪比和对比噪声比（ ± s）

表4 三组行上腹部增强患者图像不同部位的信噪比和对比噪声比（ ± s）

注：组内两两比较，动脉期的信噪比，肝脏A组、B组，胰腺A组、B组,B组、C组,肾脏A组、C组,B组、C组,腹主动脉B组、C组，差异有统计学意义（P＜0.05）；动脉期的对比噪声比，胰腺B组、C组，肾脏A组、C组,B组、C组，主动脉A组、C组,B组、C组，差异有统计学意义（P ＜0.05），其余各组差异均无统计学意义（P＞0.05）。静脉期的信噪比，胰腺A组、B组,肾脏B组、C组，差异有统计学意义（P＜0.05）；静脉期的对比噪声比，肾脏B组、C组，差异有统计学意义（P＜0.05），其余各组均无统计学差异（P＞0.05）。

分组 例数动脉期信噪比对比噪声比肝脏 胰腺 肾脏 腹主动脉 肝脏 胰腺 肾脏 腹主动脉对照组 A 30 8.07±2.29 11.36±2.96 12.64±3.37 30.57±6.85 1.15±1.13 4.44±1.67 5.72±2.00 23.65±5.39实验组 B 30 6.34±1.32 8.03±1.94 9.65±2.70 24.47±6.18 1.29±0.97 2.98±1.62 4.60±1.89 19.41±5.22实验组 C 30 6.78±1.96 11.82±3.65 16.53±5.27 36.18±9.13 0.84±1.19 5.90±2.87 10.30±4.53 30.34±8.11 F 6.332 13.665 19.875 17.469 1.280 13.251 27.926 21.537 P＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.283 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01分组 例数静脉期信噪比对比噪声比肝脏 胰腺 肾脏 门静脉 肝脏 胰腺 肾脏 门静脉对照组 A 30 11.50±2.99 10.30±2.02 15.41±3.74 16.93±3.91 4.43±2.02 3.22±0.86 8.34±2.78 9.85±2.98实验组 B 30 9.70±2.44 7.94±1.83 12.48±3.28 13.98±3.60 4.14±1.47 2.39±1.38 6.93±2.22 8.43±2.38实验组 C 30 10.53±2.88 9.39±2.40 15.87±4.86 15.68±4.22 4.22±1.57 3.08±1.38 9.65±3.88 9.37±2.78 F 2.932 8.805 5.782 3.941 0.208 3.632 5.290 1.955 P 0.059 ＜0.01 ＜0.01 0.023 0.813 0.031 ＜0.01 0.148

3 讨论

3.1 重建技术

本研究中实验组和对照组均采用固定管电压联合低流率技术，结合自动管电流技术对病人的图像进行采集。临床发现，选择固定管电压结合自动管电流技术（CARE Dose 4D）[6-7]进行扫描时，过低的管电压必然会影响图像质量，本研究使用ADMIRE技术，相同的扫描条件下可降低图像的噪声以提高图像质量。

3.2 低流率技术

本研究结果显示，C组方案降低对比剂流率25%。A、B和C组的注射流率分别是（2.8±0.4）mL/s、（2.2±0.5） mL/s、（2.1±0.4）mL/s，差异有统计学意义（F=21.146，P＜0.01）。70 kVp联合低流率可以较好地弥补肿瘤患者化疗后血管差的缺陷，获得图像质量较好。

3.3 局限性

第一，本研究样本数量较少，未来将会对样本数量进行扩充，加以深入研究。第二，本研究对肿瘤患者病灶部位的图像评估未作出深入分析。

今后的研究可以对肿瘤患者化疗术后的个体差异进行深入探索，这对更细致地了解肿瘤患者的图像和对比剂流率之间关系有着重要的意义。

综上所述，本研究的实验组C能提供满足诊断要求的图像质量的前提下，将对比剂流率降低25%，大大降低了造影剂外渗风险和对比剂肾病的发生率。