低剂量双源CT扫描在腹部三期增强检查中的应用效果

张紫瑞,盛美红,李 飞 （南通大学第二附属医院影像科，江苏 南通 226001）

增强CT扫描是在普通CT平扫的基础上，通过注射静脉造影剂增强局部对比度，使局部病变组织图像更加清晰，从而提高疾病诊断准确率的方法[1-2]。增强CT为三期扫描，照射剂量是普通CT扫描的2倍，且常需较高剂量的对比剂，导致部分患者出现短暂的免疫功能下降、造血功能异常等不良反应[3]。因此，在增强CT扫描过程中，如何使用最低有效剂量对比剂获得较为理想的影像学资料、减少无效扫描、降低患者照射剂量是影像技术人员一直关注的问题。双源CT是一种高清的螺旋CT成像技术，具有扫描速度快、覆盖范围广、成像清晰和照射剂量低的优势，显著提高了临床诊断的准确度和安全性，在临床中应用广泛[4-5]。既往研究报道了低剂量双源CT能谱纯化对肺及乳腺联合筛查的研究[6]，但尚未见对增强扫描中不同剂量和能量对筛查的价值进行对比分析。因此，本研究分析了不同剂量和能量双源CT扫描用于腹部三期增强检查的效果，旨在为双源CT的临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2019年1月至2021年1月在我院行双源CT腹部三期增强检查的140例疑似肝癌患者的临床资料。纳入标准：年龄>18岁；怀疑存在腹腔占位性病变，需行双源CT腹部三期增强检查；全程配合检查；完成病理检查。排除标准：合并严重心、肝、肾等脏器功能不全；合并免疫性相关疾病；存在心理、精神疾病。根据增强扫描中能量和碘海醇剂量的不同将其分为A1组（低能量低剂量，80 keV、270 mgI/mL碘海醇）37例、A2组（低能量高剂量，80 keV、350 mgI/mL碘海醇）35例、B1组（高能量低剂量，140 keV、270 mgI/mL碘海醇）40例、B2组（高能量高剂量，140 keV、350 mgI/mL碘海醇）28例。各组患者年龄、性别等一般资料均衡可比（P>0.05）。本研究经我院医学伦理委员会批准（2019AE-12号）。

1.2 方法

双源CT扫描[7]：患者于检查前1 h口服1 000 mL纯净水，待膀胱充盈后，于肘静脉置入20 G静脉套管针，使用西门子SOMATOM Drive型量子双源CT进行动脉期、门静脉期和延迟期腹部增强扫描，从肝顶水平扫描至坐骨结节水平。各组采用相同的双源CT扫描模式，扫描层厚及层距为5 mm，球管旋转时间0.5 s，视野50 cm×50 cm，矩阵512×512，螺距0.9。增强扫描时，留置静脉套管针注射对比剂碘海醇，注射剂量为270 mgI/mL或350 mgI/mL，注射速率为3.0~3.5 mL/s。动脉期扫描的触发扫描CT值设为100 HU，门静脉期扫描延迟时间设为30 s，分别于预注射完成后35 s和70 s采集动脉期和门静脉期图像。由2名具有10年以上经验的放射科医师独立完成图像后处理，意见不一致时，则与另一名放射科主任医师集中讨论，直至意见统一，同时对评定结果进行可靠性与一致性检验。

1.3 图像质量评价

1.3.1 图像质量主观评价[8]图像质量主观评分标准：图像细节完全无法分辨，噪声很明显计1分；图像显示组织器官边界分辨欠佳，噪声明显计2分；3分：图像显示组织器官边界细节尚清晰，噪声尚可接受计3分；图像显示组织器官边界较清晰，无噪声计4分；图像非常清晰，小的解剖结构边界清晰可见，无噪声计5分。

1.3.2 图像质量客观评价[9]以动脉期和门静脉期图像的信噪比（signal-to-noise ratio,SNR）对各组图像质量进行客观评价，采用设备自带的分析软件，选取80 keV、140 keV单能量图像的感兴趣区（region of interest,ROI），区域范围为65~85 mm2，在双源CT腹部三期图像上分别测量患者腹主动脉腹腔干、门静脉主干、腹腔动脉干及肠系膜上动脉的CT值。测量血管CT值时，应避开血管钙化或狭窄区域，ROI尽量选取血管近端；测量脏器或肌肉CT值时，ROI尽量选择密度较均匀的区域。同时测量同层肌肉CT值，以标准差（standard deviation,SD）作为背景噪声值。计算ROI的CT值的均数和SD，SNR=(CT值ROI-CT值肌肉)/SD肌肉。

1.4 有效照射剂量

记录各组剂量长度乘积（dose length product，DLP），并据此计算有效剂量（effective dose,ED）=K×DLP，K=0.015。

1.5 双源CT腹部三期增强扫描诊断肝癌的标准[10]

双源CT腹部三期增强扫描检查中肝癌患者动脉期病灶的密度高于周围肝组织，但随即出现快速下降，于门静脉期和延迟期低于周围正常肝组织，并持续数分钟，呈现明显的早出早归现象。

1.6 统计学处理

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析，符合正态分布且方差齐的计量资料以均数±标准差（-x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验。以病理检查结果为金标准，计算低剂量双源CT腹部三期增强扫描诊断肝癌的敏感度、特异度和准确度。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组图像质量主观评分比较

各组图像可清晰显示血管及脏器组织，均达到诊断要求，见图1。各组在动脉期和门静脉期的图像质量主观评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）；A1组动脉期和门静脉期图像质量主观评分高于A2组，B1组动脉期和门静脉期图像质量主观评分高于B2组，A1组动脉期和门静脉期图像质量主观评分低于B1组，A2组动脉期和门静脉期图像质量主观评分低于B2组，差异均有统计学意义（P>0.05），见表1。

表1 各组图像质量主观评分比较（，分）

表1 各组图像质量主观评分比较（，分）

*：与A1组比较，P<0.05；#：与B2组比较，P<0.05

组别A1组A2组B1组B2组n 37 35 40 28 F P门静脉期4.49±0.17 4.46±0.31*#4.55±0.21*#4.50±0.32 0.821 0.484动脉期4.27±0.23 4.23±0.28*#4.35±0.25*#4.28±0.26 1.457 0.229

2.2 各组图像SNR比较

各组患者动脉期和门静脉期腹主动脉腹腔干、腹腔动脉干、肠系膜上动脉、门静脉主干图像SNR比较差异具有统计学意义（P<0.05），且A1组图像SNR明显高于其他组（P<0.05），见表2。

表2 各组图像SNR比较（）

表2 各组图像SNR比较（）

*：与A1组比较，P<0.05

n门静脉主干8.75±2.07 7.99±2.42*5.12±1.72*4.89±1.36*35.393<0.001组别A1组A2组B1组B2组动脉期门静脉期腹腔动脉干10.04±3.87 9.23±3.15*8.15±3.59*7.24±3.27*4.019 0.009肠系膜上动脉11.27±1.52 10.04±1.39*9.19±3.45*7.96±3.31*9.498<0.001腹腔动脉干18.65±7.32 17.34±5.68*15.36±3.28*15.83±3.47*2.959 0.035 F P肠系膜上动脉21.89±7.06 19.82±6.93*18.04±6.62*17.90±6.52*2.722 0.047腹主动脉腹腔干32.17±8.74 29.15±7.03*25.64±6.19*23.95±6.12*8.958<0.001门静脉主干16.09±2.86 14.93±2.49*12.89±3.15*12.34±3.08*12.465<0.001腹主动脉腹腔干17.38±4.72 16.72±4.41*14.95±3.37*12.97±3.21*7.710 0.001 37 35 40 28

2.3 各组增强扫描的DLP和ED比较

各组动脉期、门静脉期DLP及ED比较差异具有统计学意义（P<0.05），且A1组DLP及ED明显低于其他组（P<0.05），见表3。

表3 各组增强扫描的DLP和ED比较（）

表3 各组增强扫描的DLP和ED比较（）

*：与A1组比较，P<0.05

n DLP（mGy·cm）动脉期483.24±61.58 501.05±63.19*779.56±84.73*795.49±87.65*181.242<0.001组别A1组A2组B1组B2组37 35 40 28 F P门静脉期6.74±0.13 7.49±0.46*10.19±1.09*12.59±1.24*324.797<0.001门静脉期481.95±63.04 492.53±66.19*705.54±79.05*764.18±80.54*134.989<0.001 ED（mSv）动脉期6.77±0.08 7.56±0.13*10.91±1.14*11.84±1.25*302.241<0.001

2.4 低剂量双源CT腹部三期增强扫描诊断肝癌的价值

140例疑似肝癌患者中，经病理确诊为肝癌79例。低剂量双源CT腹部三期增强扫描诊出肝癌75例；以病理结果为金标准，低剂量双源CT腹部三期增强扫描诊断的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值分别为86.07%、91.80%、88.57%、90.67%和83.58%，Kappa值为0.769。

3 讨论

增强CT扫描具有病灶检出率高、病灶定性能力好、对血管和非血管性病变的诊断和鉴别能力强等优点，在腹部疾病的临床检查中应用广泛[11]。以往在腹部CT扫描过程中常需较高剂量的水溶性碘造影剂才能获得较为理想的图像质量，但造影剂量较高可导致患者出现胃肠反应、呕吐、寻麻疹、休克甚至死亡等[12-13]。因此，如何在CT增强扫描检查中，使用最低剂量的碘造影剂获得最为理想的图像资料是影像科医师关注的重点。本研究使用低剂量双源CT腹部三期增强扫描进行检查，并对其图像质量进行评价，以期为临床CT检查提供参考。

本研究中，各组图像可清晰显示血管及脏器组织，均达到诊断要求，且各组动脉期和门静脉期腹主动脉腹腔干、腹腔动脉干、肠系膜上动脉、门静脉主干图像SNR差异具有统计学意义，且A1组所得图像SNR明显高于其他组，说明低能量双源CT腹部三期增强扫描可在降低扫描剂量的基础上保证腹部CT影像质量，满足临床诊断的需要。在CT增强扫描过程中，选择合适的能量可显著提高单能量图像质量，对临床诊断具有重要的意义[14-16]。本研究中，A1组所得图像SNR明显高于其他组，证实了最佳SNR单能量图像并非最高单能量图像，在腹部三期增强扫描中，选择270 mgI/mL的低剂量造影剂及80 keV单能量重建所得图像的SNR最高，可获得优质的ROI图像，为影像诊断提供了可靠的依据。双源CT可发现传统CT无法辨认的病灶并鉴别其良恶性等[17-18]。既往研究显示，在行量子双源CT腹部增强扫描时，选用270 mgI/mL的低剂量造影剂在100 keV单能量重建可获得较为清晰满意的ROI图像[19]，而本研究选择270 mgI/mL的低剂量造影剂在80 keV单能量重建即可获得满意的ROI图像，证实了双源CT扫描可在降低水溶性碘造影剂用量的同时，有效提高动脉期和门静脉期图像的SNR，获得较好的图像质量。证实了双源CT扫描可在降低水溶性碘造影剂用量的同时，有效提高动脉期和门静脉期图像的SNR，获得较好的图像质量。

本研究中各组患者DLP及ED有显著差异，A1组DLP及ED明显低于其他组，说明采用低剂量双源CT扫描可显著降低患者行腹部三期增强扫描的辐射剂量，安全性高。双源CT可有效辨别物质成分，增强组织对比度，从而获取更多的影像信息，提高CT扫描的图像质量[20]。与传统CT扫描相比，量子双源CT扫描可显著降低造影剂的剂量，是目前世界上照射剂量最低的CT，最大程度地保护了患者的健康。双源CT单能量图像结合先进的迭代算法提高了图像质量，明显降低了照射剂量和造影剂用量，从而减少并发症的发生。本研究中低剂量双源CT腹部三期增强扫描诊断肝癌的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值分别为86.07%、91.80%、88.57%、90.67%和83.58%，Kappa值为0.769，具有较好的敏感度和准确度，与病理诊断结果的一致性较好，有望成为腹部恶性肿瘤的可靠影像学辅助诊断工具。

综上，低剂量双源CT腹部三期增强扫描在低能量（80 keV）行单能量重建获得的图像质量最佳，可满足影像诊断的要求，还可有效减少造影剂用量，安全性高。