能谱CT最佳单能量成像结合低碘含量对比剂对肝细胞癌的诊断价值

李玉舟 隋 愿 张丽英 王兴龙 郑吟诗

肝细胞癌(HCC)发生与病毒性肝炎、饮酒、食用霉变食物、遗传等因素有关,早期无明显症状,病情严重时可出现肝区疼痛、乏力等症状,治疗复杂,预后较差[1-2]。CT是诊断HCC的常用影像学手段,传统CT增强扫描中为确保获得的优质图像,多使用碘浓度较高的对比剂,但会增加不良反应发生率,甚至增加对比剂肾病发生可能性[3-4]。如何降低CT辐射剂量逐渐受到影像学医生的高度重视。低碘含量对比剂联合能谱CT最佳单能量成像(VMS)诊断被逐渐应用于肺部等疾病,利用VMS不仅能显示病灶强化特征,还可显示其与邻近组织强化区别,便于临床鉴别诊断,但低碘含量对比剂在腹部实质脏器病变的应用效果报道鲜少。本研究分析低碘含量对比剂联合VMS诊断HCC的价值。信息如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2020年1月至2021年8月就诊于本院的84例疑似HCC患者为研究对象,将其中48例行能谱扫描低碘含量对比剂设为研究组,36例常规扫描高碘含量对比剂设为对照组。本研究经医学伦理委员会审核批准。入组患者腹围<90 cm,均签署知情同意书,排除碘对比剂过敏者和严重心、肾功能损害者。研究组女性12例,男性36例;年龄25～85岁,平均年龄(55.31±6.12)岁;体质量指数(BMI)20～31 kg/m2,平均BMI(25.21±2.14)kg/m2。对照组女性9例,男性27例;年龄24～86岁,平均年龄(52.24±6.05)岁;体质量指数(BMI)21～30 kg/m2,平均BMI(25.14±2.12)kg/m2。对比2组一般资料,无统计学差异(P>0.05)。

1.2 方法

依次对患者实施常规剂量上腹部平扫、能谱CT三期增强扫描,扫描范围:膈顶到双肾下缘。常规增强扫描参数:管电流为自动毫安,NI为8.00,管电压为120 kV,对比剂为非离子型对比剂碘帕醇注射液(370 mgI/mL),30 mL盐水;GE宝石能谱CT增强扫描参数:转速为0.7 s,管电流为3750 mA,对比剂非离子型对比剂碘帕醇注射液270 mgI/mL,管电压为140 kV与80 kV瞬时切换,30 mL盐水。2组均用高压注射器经肘正中静脉以4.0 ml/s的注射速率注射对比剂,剂量为体质量1.2 ml/kg,用对比剂跟踪技术扫描,在腹腔干层面勾画感兴趣区(ROI),触发后为5 s行动脉期扫描,30 s、120 s后分别行门静脉期和延迟期扫描,其中触发阈值为150 HU。在GE Advantage Work-station 4.4工作站内上传扫描获取的图像数据,其中研究组数据用能谱分析软件分析,在病变及其邻近正常肝组织选取适宜的ROI,并生成最佳能量keV值(用optimal CNR功能),获取最佳单能量图像。研究组、对照组分别用50%ASiR技术算法、30%ASiR技术算法进行图像重建。2组动脉期、门静脉期图像中的病灶区手动勾画,背景ROI取病灶周围正常肝组织区,测量各个兴趣区的噪声(SD)值及CT值,结果取平均值,计算相对噪声比(CNR)、最大强化率(CER)、信噪比(SNR),CNR为兴趣区与病灶周围组织的平均CT值占周围组织SD值的比值;CT增强与CT平扫差值占CT平扫的百分比即为对比增强比(CER);SNR为兴趣区平均CT值与背景组织SD值的比值。

由2名经验丰富的放射主任医生用4级评分法评价2组图像,诊断结果不一致时,讨论至意见统一。伪影重,无法清晰显示病灶组织结构为1分;存在较多的伪影,病变组织结构显示不够清晰为2分;存在较少的伪影,可较为清晰地显示病变组织结构为3分;几乎无伪影,病变组织结构显示非常清晰,可为临床诊断提供充足的信息为4分。

1.3 观察指标

(1)比较2组碘摄取量和CT剂量指数(CTDIvol)、有效剂量(ED)差异。碘摄取量=对比剂浓度(mgl/ml)×0.001×体重(kg)×对比剂用量(ml/kg);ED=换算因子(k)×剂量长度乘积(DLP),其中k取0.015m Sv/(m Gy·cm)。(2)比较2组门静脉期和动脉期图像质量评分与客观评价结果(CER、CNR、SD、SNR)差异。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 手术结果与测量情况

84例患者均完成三期增强扫描,且经手术证实HCC 69例,肝血管平滑肌脂肪瘤2例,实肝内转移瘤13例。69例HCC中研究组37例,对照组32例。研究组中多发肿瘤11例,单发肿瘤26例,测得瘤灶数46个;对照组中多发肿瘤12例,单发肿瘤20例,测得瘤灶数37个。13例肝内转移瘤中研究组9例,测得瘤灶数31个;对照组4例,测得瘤灶数12个。2例肝血管平滑肌脂肪瘤中研究组2例,测得瘤灶数2个;对照组0例。

2.2 2组碘摄取量和CTDIvol、ED比较

研究组碘摄取量和CTDIvol、ED较对照组低,有统计学差异(P<0.05)。见表1。

表1 2组碘摄取量和CTDIvol、ED比较

2.3 2组门静脉期和动脉期图像质量评分与客观评价结果比较

研究组HCC的最佳keV为(60.32±5.67)keV;2组门静脉期和动脉期图像质量评分、客观评价结果指标比较,无统计学差异(P>0.05)。见表2-3。2组检查图像见图1-2。

表2 2组门静脉期图像质量评分与客观评价结果比较

表3 2组动脉期图像质量评分与客观评价结果比较

图1 HCC常规扫描结合高碘含量对比剂CT图像

图2 HCC的VMS结合低碘含量对比剂扫描图像

3 讨论

能谱CT是诊断腹部病变的重要影像学手段,一般需多期增强扫描动态观察,但X线辐射剂量明显增加[5-6]。高浓度对比剂不会被体内肾小管吸收,脱水时会增加肾内对比剂的浓度,可造成肾缺血、肾灌注不足,进而降低肾小球滤过率,提高对比剂肾病发生概率[7-8]。因此,如何有效在低碘含量对比剂下获得高质量图像是临床研究重要课题。

不同单能量水平存在不同的图像特征,在某一能量水平上对比和噪声达到某种最佳平衡,实质脏器和病灶间衰减差异可达到最大时,噪声值处于最低,能够得到最佳的图像CNR,可对病灶的最佳keV值识别,为侵袭显示病灶、准确诊断提供良好的依据[9-10]。另外,最佳单能量图像提高脊髓、静脉、肌腱、韧带等低对比结果的对比度,弥补传统CT成像的弱点[11]。低keV能够有效增强高密度物质光电效应,提示低碘含量对比剂使用具有一定可能性[12]。本研究结果显示,研究组碘摄取量和CTDIvol、ED较对照组低,2组门静脉期和动脉期图像质量评分、CNR、SNR、SD、CER比较无明显差异,提示VMS结合低碘含量对比剂诊断HCC时可降低辐射剂量且所获得的图像符合诊断要求。ASiR技术可有效降低图像噪声,且图像噪声水平与权重呈反比,而权重设置为30%～60%时能获得质量最高的图像。本研究结果显示,根据扫描方式不同,研究组ASiR权重选择为50%,对照组选择30%,低keV单能量图像选择比例相对较高的ASiR权,可对噪声形成良好的抑制,提高图像质量。另外,VMS中组织对比度较小,可更好地对组织细节观察,提高诊断准确率,与低碘含量对比剂相结合时,采用探测器、高压发生器、新的球管、数模转化系统等影像链,可充分利用X线,成像空间,密度分辨率均明显提高,获得临床诊断需要的图像[13]。

综上所述,对HCC使用VMS结合低碘含量对比剂诊断可降低辐射剂量,并能获得临床诊断需要的图像,值得临床推广。