引用本文: 余鑫, 鄭興菊, 王玉權, 張小勇, 唐瀅, 張媛, 王榮品. 第 3 代雙源 CT 肝臟灌注平均時態圖像在肝癌診斷中的可行性. 中國普外基礎與臨床雜志, 2018, 25(8): 997-1003. doi: 10.7507/1007-9424.201804004 復制
CT 灌注(CT perfusion,CTP)成像通過同層連續動態掃描,可以獲得組織的血流灌注信息,以反映組織器官的血流動力學情況。在低劑量 CTP 技術于臨床上得到應用的前提下,肝臟 CTP 現已應用于肝硬變分級、門靜脈高壓程度評估、腫瘤治療后的療效以及預后評價,并可鑒別肝硬變小結節的良惡性以及發現早期小肝癌[1-9]。盡管 CTP 在腹部影像中有著潛在的優勢,但由于 CTP 的原始圖像存在較高的圖像噪聲,導致了較低的圖像質量,故而不能滿足臨床診斷的要求,需要加掃常規增強掃描,這就增加了受試者的輻射劑量、對比劑用量以及總的檢查時間,因此限制了肝臟 CTP 在臨床上的廣泛應用。本研究的目的在于評估經 CTP 原始圖像融合得到的平均動脈期(mean temporal arterial,mTA)和平均門靜脈期(mean temporal portal venous,mTPV)的圖像質量是否能滿足臨床診斷的要求。
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性收集貴州省人民醫院 2017 年 9 月至 2017 年 12 月期間擬診為肝癌的患者 22 例,其中男 12 例,女 10 例;年齡 36~72 歲,中位年齡為 57.5 歲。所有患者均經手術及病理學檢查證實為肝癌患者。排除標準:① 有嚴重的心、肺或腎臟疾病且對碘造影劑過敏者;② 不能配合行 CTP 檢查,掃描檢查或圖像偽影較重無法進行圖像分析者;③ 缺少完整的臨床病理資料者。本研究經貴州省人民醫院倫理委員會審核批準,所有患者均簽署了知情同意書。
1.2 儀器與方法
患者進行肝臟 CTP 檢查前需要禁食 6~8 h,并在檢查前半小時肌肉注射山莨菪堿 10 mg,飲清水 800~1 000 mL,促使胃腔充盈。然后使用西門子 force CT(第 3 代雙源 CT)進行肝臟 CTP 檢查,具體的掃描方案如下。① 灌注前進行上腹部 CT 平掃以確定肝臟灌注掃描的范圍:準直 192 mm×0.6 mm,螺距 0.6,重建間隔 5 mm,管電壓和管電流自動選擇,矩陣 512×512,掃描層厚為 5mm,旋轉速度為 0.5 m/s,掃描范圍從肺底至肝下緣。② 灌注前對患者進行均勻淺呼吸訓練,并應用加壓腹帶以減少患者呼吸運動偽影,采用 DynMulti 4D 模式進行灌注掃描:管電壓 80 kV,管電流 80 mA,準直 192 mm×0.6 mm,矩陣 512×512,掃描層厚和層間隔均為 5 mm,重建層厚和層間隔均為 1.25 mm。進行 18 次連續動態數據采集(2 次×3 s;10 次×1.5 s;3 次×6 s;2 次×15 s; 1 次×18 s);總灌注掃描時間為 71.2 s;Z 軸覆蓋范圍為 176 mm。采用雙筒高壓注射器經肘前靜脈注射對比劑碘普羅胺(370 mgI/mL,50 mL,5 mL/s)以及生理鹽水(40 mL,5 mL/s)。在對比劑注射完 10 s 以后開始進行灌注掃描。灌注結束后30 min,進行上腹部診斷性常規動脈期以及門靜脈期增強掃描,掃描參數為管電壓 90 kV,開啟智能管電流調節(CARE Dose4D),掃描層厚 5 mm,層間距 5 mm,余掃描技術條件同上腹部 CT 平掃。監測點定位于腹腔干,設置閾值(100 Hu)自動觸發掃描,進行動脈期掃描,分別于延遲 50 s 和 150 s 進行門靜脈期和平衡期圖像掃描。
1.3 圖像處理與分析
1.3.1 CTP 圖像后處理
由 1 名經驗豐富的放射科醫生在西門子 SyngoVia 后處理工作站上選定 Dynamic Angio 血管動態成像模式進行圖像后處理,步驟包括:圖像運動偽影校正和 4D 降噪處理;最后在 CTP 原始圖像中連續選擇 3~5 期最佳動脈期及門靜脈期圖像進行融合和重建,分別得到 mTA 和 mTPV 圖像(圖 1 和圖 2)。

a:mTA 圖像;b:mTPV 圖像;c:常規動脈期圖像;d:常規門靜脈期圖像;mTA 和 mTPV 圖像分別較常規動脈期圖像和常規門靜脈期圖像能更好地顯示腫塊的強化程度,腫塊的邊界更清楚,對比更明顯

a:mTA 圖像;b:mTPV 圖像;c:常規動脈期圖像;d:常規門靜脈期圖像;mTA 和 mTPV 圖像與常規動脈期圖像和常規門靜脈期圖像比較,其動脈期強化程度更明顯,門靜脈期強化減退更低,更利于對肝癌的診斷
1.3.2 圖像質量的客觀評價
由 1 位有著 8 年腹部 CT 診斷經驗的放射科醫生選取肝臟病灶區(liver)、腹主動脈(aorta)、主門靜脈(main portal vein)放置圓形感興趣區(region of interest,ROI),在 mTA、mTPV、常規動脈期及門靜脈期圖像上分別測量相應的 CT 值及圖像噪聲(standard deviation,SD),避開肉眼可見的血管和膽管結構,肝臟病灶區選取實性部分測量,ROI 大小固定,重復測量 3 次取平均值。信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)的計算公式為:SNR=CT/SD。腹主動脈及門靜脈對比噪聲比(contrast-to-noise ratio,CNR)的計算公式分別為:CNR腹主動脈=(CT腹主動脈–CT肝臟)/SD肝臟,CNR主門靜脈=(CT主門靜脈–CT肝臟)/SD肝臟。
1.3.3 圖像質量的主觀分析
由 2 名分別有 5 年(觀察者 1)和 8 年(觀察者 2)腹部影像診斷經驗的放射科醫生對 mTA、mTPV、常規動脈期以及門靜脈期的圖像進行主觀評價,其評價內容包括:主觀圖像噪聲、圖像銳利度以及總體圖像質量。其評分標準采用 5 點李克特量表(5-point Likert scale)[10]:1 分,圖像不合格,完全不能滿足診斷要求;2 分,圖像質量較差,不能滿足診斷要求;3 分,圖像質量一般,但能滿足診斷要求;4 分,圖像質量良好,能滿足診斷要求;5 分圖像質量優,能滿足診斷要求。評分≥3 分為滿足臨床需求。在進行圖像質量評估以后,由該 2 名放射科醫生再分別對 mTA 圖像與常規動脈期圖像以及 mTPV 圖像與常規門靜脈期圖像進行并排比較,最后選出質量最佳的圖像。
1.3.4 診斷性能
由上述 2 名觀察者分析 mTA/mTPV 圖像和常規動脈期/門靜脈期圖像對肝臟病灶的檢出情況。首先根據 mTA 和 mTPV 圖像對肝臟病灶的顯示情況進行分析及統計,并將其結果作為標準。評分標準采用 5 點李克特量表:1 分,圖像不合格,完全不能發現病灶;2 分,圖像質量較差,不能發現病灶;3 分,圖像質量一般,能發現病灶并區分強化程度;4 分,圖像質量良好,能發現病灶并區分強化程度;5 分,圖像質量優,能發現病灶并區分強化程度。不同強化程度(富血供或乏血供)的病灶將分開進行記錄[11]。對于檢出病灶不一致的病例,該 2 名觀察者將進行重新評估,最終使結果趨于一致。為避免回憶偏倚的影響,間隔 10 d 后再由該 2 名觀察者對常規動脈期和門靜脈期圖像進行分析及統計。
1.3.5 輻射劑量
系統自動生成容積 CT 劑量指數(volume CT dose index,CTDIvol) 及劑量長度乘積(dose-length product,DLP),計算有效輻射劑量(effective dose,ED)。ED(mSv)=DLP×轉換系數 K,K=0.015 mSv/(mGy·cm)[12]。
1.4 統計學分析
采用 SPSS 17.0 統計分析軟件進行分析。首先采用 Kolmogorov-Smirnov 檢驗計量資料是否符合正態分布,符合正態分布的計量資料用均數±標準差(
±s)表示,不符合正態分布則以中位數(四分位間距)表示。統計方法采用配對 t 檢驗或 Wilcoxon 符號秩和檢驗。2 名觀察者對圖像的主觀評分的相關性分析采用 Spearman 秩相關分析。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 圖像質量的定量分析
CTP(mTA 和 mTPV)組與常規組(動脈期和門靜脈期)的 SD、CNR 及 SNR 比較結果顯示:① 在 SD 方面,CTP 圖像的肝臟(動脈期)、門靜脈(動脈期)和肝臟(門靜脈期)的 SD 值均低于常規增強圖像(P<0.05),但兩者的主動脈(動脈期)、主動脈(門靜脈期)和門靜脈(門靜脈期)的 SD 值比較差異均無統計學意義(P>0.05);② 在 SNR 方面,CTP 圖像的主動脈(動脈期)、門靜脈(動脈期)、主動脈(門靜脈期)和門靜脈(門靜脈期)的 SNR 值均高于常規增強圖像(P<0.05),但兩者的肝臟(動脈期)和肝臟(門靜脈期)的 SNR 值比較差異均無統計學意義(P>0.05);③ 在 CNR 方面,CTP 圖像的主動脈(動脈期)CNR 值高于常規增強圖像(P<0.05),但兩者主動脈(門靜脈期)、門靜脈(動脈期)及門靜脈(門靜脈期)的 CNR 值比較差異均無統計學意義(P>0.05)。具體見表 1。


2.2 圖像質量的定性分析
在圖像質量評價中,觀察者 1 的記錄結果顯示,CTP 組圖像中有 18 組(18/22)的圖像質量優于常規組;觀察者 2 的記錄結果顯示,CTP 組圖像中有 20 組(20/22)的圖像質量優于常規組。2 名觀察者對 CTP/常規增強圖像的主觀圖像噪聲、圖像銳利度以及總體圖像質量評分的相關性好(P<0.05):CTP mTA,rs 值分別為 0.896、0.642 及 0.691;常規動脈期,rs 值分別為 0.867、0.792 及 0.764;CTP mTPV,rs 值分別為 0.573、0.504 及 0.528;常規門靜脈期,rs 值分別為 0.517、0.743 及 0.520。取 2 位觀察者評分的均值。CTP 組(mTA/mTPV)的圖像主觀評分(包括圖像噪聲、圖像銳利度以及總體圖像質量)均高于常規組(動脈期/門靜脈期),P<0.05,具體數據見表 2。

2.3 診斷效能
對肝臟病灶的診斷需結合動脈期和門靜脈期圖像,且評分為 2 位觀察者評分的均值。本組 CTP(mTA/mTPV)圖像與常規增強圖像均能顯示肝臟病灶。對于富血供病灶,CTP(mTA/mTPV)圖像檢出 28 個,常規增強掃描圖像檢出 24 個;對于乏血供病灶,2 組圖像的檢出個數均為 25 個。2 名觀察者對 CTP 圖像和常規增強圖像的診斷效能評估結果的相關性較好(P<0.05),其中對富血供病變:CTP 圖像的rs 值為 0.559,常規增強圖像為 0.436;對乏血供病變,CTP 圖像的 rs 值為 0.567,常規增強圖像為 0.482。CTP 組對肝臟富血供和乏血供病灶的圖像診斷效能均高于常規組(P<0.05),具體見表 3。
CTP 成像中患者所接受的輻射劑量參數為:DLP 為 541.1 mGy·cm,ED 為 8.12 mSv。常規增強成像中患者所接受的輻射劑量參數為:DLP 為 385.33~548.67 mGy·cm、(458.44±47.41)mGy·cm,ED 為 5.78~8.23 mSv、(5.78±2.45)mSv。

3 討論
常規的 CT 增強掃描,可以直觀地觀察肝臟病灶的形態以及強化程度,目前臨床上常常用于對肝臟疾病的診斷、鑒別診斷以及對腫瘤的術前評估。肝臟 CTP 可以定量反映肝臟的血流灌注狀態,并提供組織病理生理變化方面的功能學信息。肝臟 CTP 被證實在肝臟慢性疾病的診斷、肝臟良惡性疾病的鑒別診斷、肝臟腫瘤術前分化程度的評估、肝臟切除術前的可切除性評估、肝臟腫瘤治療療效、預后的評估等方面具有較大的優勢[4]。隨著 CT 技術的發展,其在掃描范圍以及時間分辨率上都有了很好的改善,目前第 3 代雙源 CT 可以在 1 次 CTP 檢查中對上腹部進行全器官的掃描,同時其獲得的灌注參數更穩定,可重復性更好[11, 13],這對于需要影像學進行隨訪觀察放化療療效的肝臟腫瘤患者來說非常重要。
然而,目前在 CTP 掃描中為了控制輻射劑量,減少 X 線輻射對患者的潛在不利影響,常使用減低管電壓及管電流、減少掃描次數、增加掃描間隔時間等方法對受試者進行輻射劑量管理以降低輻射劑量[14-23],這導致了 CTP 原始圖像較高的 SD,其圖像質量不能滿足臨床診斷的要求,因而限制了其在臨床的廣泛應用。本研究的目的是探索由肝臟低劑量 CTP 的原始圖像重建獲得的 mTA 及 mTPV 的圖像質量和診斷效能,并與常規動脈期和門靜脈期圖像進行比較。最后研究結果顯示,通過抓取 CTP 掃描中某時間段(動脈期段和門靜脈期段)的原始圖像進行重建、融合得到的 mTA/mTPV 圖像,其圖像質量在許多方面都要優于常規增強圖像。Fischer 等[24]對肝臟疾病進行了 CTP 研究,僅通過 CTP 原始圖像中的單期增強圖像與常規增強圖像進行對比,得到的結果與本研究相似。在病灶診斷效能方面,CTP 圖像與常規增強圖像均能顯示所有的肝臟病灶,且 CTP 組圖像的診斷效能要高于常規組(P<0.05),表明 mTA/mTPV 圖像的診斷效能優于常規增強圖像。
本研究采用的第 3 代雙源 CT 具有較寬的探測寬度,掃面范圍為 176 mm,為單次軸掃全器官 CTP,可確保灌注參數結果的準確性不受螺旋 CT 往返運動漂移的影響。而采用的低管電壓(80 kV)及低管電流(80 mA)技術,使得每例患者在 1 次灌注掃描所受的輻射劑量為 8.12 mSv。
在腹部 CT 中使用平均時態圖像有以下優點:其最有價值的特點是可抓取最佳血管或組織強化的時相,其意義在于可發現肝癌動脈早期一過性出現的結節,利于疾病的準確診斷。另外,平均時態圖像相較于常規的對比劑追蹤掃描方法,可避免因個體差異性及心輸出量差異而導致的強化程度出現的差異,更利于客觀和準確地比較。通過使用運動校正及降低噪聲的后處理技術,平均時態圖像在降低背景噪聲及顯示病灶邊緣輪廓上有了很大改善。運動偽影校正已被證實可提高肝臟 CTP 參數的可重復性,被推薦用于肝臟 CTP 的常規后處理操作項。除此之外,因平均時態圖像使用連續幾組圖像進行重建融合,其在一定程度上也可減少圖像的噪聲。
mTA/mTPV 圖像的另一優勢在于可避免二次注入造影劑,這對于腎功能損傷的患者有一定好處。對比劑導致的腎損傷(contrast-induced nephropathy,CIN)是醫院獲得性腎損傷最常見的原因[25]。CIN 發生率的增高與高劑量的對比劑和低腎小球濾過率有關。mTA/mTPV 的應用間接地降低了 CIN 的發生率,因為 CTP 可在較短的時間和較高的流速下注入造影劑,較常規增強使用的碘對比劑總量有一定幅度地降低。本研究中使用的對比劑總量為 50 mL。
本研究也存在不足:診斷效能受回憶偏倚影響的程度還有待進一步驗證;樣本數較小,還有待進行大樣本研究;CT 灌注劑量相對較高,灌注掃描參數仍需優化。此外,本研究只針對大血管及肝臟病灶的強化程度進行研究,而沒有客觀評估病灶的強化方式,期待更多的關于平均時態圖像對病灶相關強化方式的研究。
綜上所述,本研究結果提示,在肝癌患者中通過 CTP 原始圖像獲得的 mTA/mTPV 圖像可以取代常規動脈期/門靜脈期圖像,平均時態圖像在將來的臨床工作中會被廣泛的應用,其潛在臨床意義仍待開發。
CT 灌注(CT perfusion,CTP)成像通過同層連續動態掃描,可以獲得組織的血流灌注信息,以反映組織器官的血流動力學情況。在低劑量 CTP 技術于臨床上得到應用的前提下,肝臟 CTP 現已應用于肝硬變分級、門靜脈高壓程度評估、腫瘤治療后的療效以及預后評價,并可鑒別肝硬變小結節的良惡性以及發現早期小肝癌[1-9]。盡管 CTP 在腹部影像中有著潛在的優勢,但由于 CTP 的原始圖像存在較高的圖像噪聲,導致了較低的圖像質量,故而不能滿足臨床診斷的要求,需要加掃常規增強掃描,這就增加了受試者的輻射劑量、對比劑用量以及總的檢查時間,因此限制了肝臟 CTP 在臨床上的廣泛應用。本研究的目的在于評估經 CTP 原始圖像融合得到的平均動脈期(mean temporal arterial,mTA)和平均門靜脈期(mean temporal portal venous,mTPV)的圖像質量是否能滿足臨床診斷的要求。
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性收集貴州省人民醫院 2017 年 9 月至 2017 年 12 月期間擬診為肝癌的患者 22 例,其中男 12 例,女 10 例;年齡 36~72 歲,中位年齡為 57.5 歲。所有患者均經手術及病理學檢查證實為肝癌患者。排除標準:① 有嚴重的心、肺或腎臟疾病且對碘造影劑過敏者;② 不能配合行 CTP 檢查,掃描檢查或圖像偽影較重無法進行圖像分析者;③ 缺少完整的臨床病理資料者。本研究經貴州省人民醫院倫理委員會審核批準,所有患者均簽署了知情同意書。
1.2 儀器與方法
患者進行肝臟 CTP 檢查前需要禁食 6~8 h,并在檢查前半小時肌肉注射山莨菪堿 10 mg,飲清水 800~1 000 mL,促使胃腔充盈。然后使用西門子 force CT(第 3 代雙源 CT)進行肝臟 CTP 檢查,具體的掃描方案如下。① 灌注前進行上腹部 CT 平掃以確定肝臟灌注掃描的范圍:準直 192 mm×0.6 mm,螺距 0.6,重建間隔 5 mm,管電壓和管電流自動選擇,矩陣 512×512,掃描層厚為 5mm,旋轉速度為 0.5 m/s,掃描范圍從肺底至肝下緣。② 灌注前對患者進行均勻淺呼吸訓練,并應用加壓腹帶以減少患者呼吸運動偽影,采用 DynMulti 4D 模式進行灌注掃描:管電壓 80 kV,管電流 80 mA,準直 192 mm×0.6 mm,矩陣 512×512,掃描層厚和層間隔均為 5 mm,重建層厚和層間隔均為 1.25 mm。進行 18 次連續動態數據采集(2 次×3 s;10 次×1.5 s;3 次×6 s;2 次×15 s; 1 次×18 s);總灌注掃描時間為 71.2 s;Z 軸覆蓋范圍為 176 mm。采用雙筒高壓注射器經肘前靜脈注射對比劑碘普羅胺(370 mgI/mL,50 mL,5 mL/s)以及生理鹽水(40 mL,5 mL/s)。在對比劑注射完 10 s 以后開始進行灌注掃描。灌注結束后30 min,進行上腹部診斷性常規動脈期以及門靜脈期增強掃描,掃描參數為管電壓 90 kV,開啟智能管電流調節(CARE Dose4D),掃描層厚 5 mm,層間距 5 mm,余掃描技術條件同上腹部 CT 平掃。監測點定位于腹腔干,設置閾值(100 Hu)自動觸發掃描,進行動脈期掃描,分別于延遲 50 s 和 150 s 進行門靜脈期和平衡期圖像掃描。
1.3 圖像處理與分析
1.3.1 CTP 圖像后處理
由 1 名經驗豐富的放射科醫生在西門子 SyngoVia 后處理工作站上選定 Dynamic Angio 血管動態成像模式進行圖像后處理,步驟包括:圖像運動偽影校正和 4D 降噪處理;最后在 CTP 原始圖像中連續選擇 3~5 期最佳動脈期及門靜脈期圖像進行融合和重建,分別得到 mTA 和 mTPV 圖像(圖 1 和圖 2)。

a:mTA 圖像;b:mTPV 圖像;c:常規動脈期圖像;d:常規門靜脈期圖像;mTA 和 mTPV 圖像分別較常規動脈期圖像和常規門靜脈期圖像能更好地顯示腫塊的強化程度,腫塊的邊界更清楚,對比更明顯

a:mTA 圖像;b:mTPV 圖像;c:常規動脈期圖像;d:常規門靜脈期圖像;mTA 和 mTPV 圖像與常規動脈期圖像和常規門靜脈期圖像比較,其動脈期強化程度更明顯,門靜脈期強化減退更低,更利于對肝癌的診斷
1.3.2 圖像質量的客觀評價
由 1 位有著 8 年腹部 CT 診斷經驗的放射科醫生選取肝臟病灶區(liver)、腹主動脈(aorta)、主門靜脈(main portal vein)放置圓形感興趣區(region of interest,ROI),在 mTA、mTPV、常規動脈期及門靜脈期圖像上分別測量相應的 CT 值及圖像噪聲(standard deviation,SD),避開肉眼可見的血管和膽管結構,肝臟病灶區選取實性部分測量,ROI 大小固定,重復測量 3 次取平均值。信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)的計算公式為:SNR=CT/SD。腹主動脈及門靜脈對比噪聲比(contrast-to-noise ratio,CNR)的計算公式分別為:CNR腹主動脈=(CT腹主動脈–CT肝臟)/SD肝臟,CNR主門靜脈=(CT主門靜脈–CT肝臟)/SD肝臟。
1.3.3 圖像質量的主觀分析
由 2 名分別有 5 年(觀察者 1)和 8 年(觀察者 2)腹部影像診斷經驗的放射科醫生對 mTA、mTPV、常規動脈期以及門靜脈期的圖像進行主觀評價,其評價內容包括:主觀圖像噪聲、圖像銳利度以及總體圖像質量。其評分標準采用 5 點李克特量表(5-point Likert scale)[10]:1 分,圖像不合格,完全不能滿足診斷要求;2 分,圖像質量較差,不能滿足診斷要求;3 分,圖像質量一般,但能滿足診斷要求;4 分,圖像質量良好,能滿足診斷要求;5 分圖像質量優,能滿足診斷要求。評分≥3 分為滿足臨床需求。在進行圖像質量評估以后,由該 2 名放射科醫生再分別對 mTA 圖像與常規動脈期圖像以及 mTPV 圖像與常規門靜脈期圖像進行并排比較,最后選出質量最佳的圖像。
1.3.4 診斷性能
由上述 2 名觀察者分析 mTA/mTPV 圖像和常規動脈期/門靜脈期圖像對肝臟病灶的檢出情況。首先根據 mTA 和 mTPV 圖像對肝臟病灶的顯示情況進行分析及統計,并將其結果作為標準。評分標準采用 5 點李克特量表:1 分,圖像不合格,完全不能發現病灶;2 分,圖像質量較差,不能發現病灶;3 分,圖像質量一般,能發現病灶并區分強化程度;4 分,圖像質量良好,能發現病灶并區分強化程度;5 分,圖像質量優,能發現病灶并區分強化程度。不同強化程度(富血供或乏血供)的病灶將分開進行記錄[11]。對于檢出病灶不一致的病例,該 2 名觀察者將進行重新評估,最終使結果趨于一致。為避免回憶偏倚的影響,間隔 10 d 后再由該 2 名觀察者對常規動脈期和門靜脈期圖像進行分析及統計。
1.3.5 輻射劑量
系統自動生成容積 CT 劑量指數(volume CT dose index,CTDIvol) 及劑量長度乘積(dose-length product,DLP),計算有效輻射劑量(effective dose,ED)。ED(mSv)=DLP×轉換系數 K,K=0.015 mSv/(mGy·cm)[12]。
1.4 統計學分析
采用 SPSS 17.0 統計分析軟件進行分析。首先采用 Kolmogorov-Smirnov 檢驗計量資料是否符合正態分布,符合正態分布的計量資料用均數±標準差(
±s)表示,不符合正態分布則以中位數(四分位間距)表示。統計方法采用配對 t 檢驗或 Wilcoxon 符號秩和檢驗。2 名觀察者對圖像的主觀評分的相關性分析采用 Spearman 秩相關分析。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 圖像質量的定量分析
CTP(mTA 和 mTPV)組與常規組(動脈期和門靜脈期)的 SD、CNR 及 SNR 比較結果顯示:① 在 SD 方面,CTP 圖像的肝臟(動脈期)、門靜脈(動脈期)和肝臟(門靜脈期)的 SD 值均低于常規增強圖像(P<0.05),但兩者的主動脈(動脈期)、主動脈(門靜脈期)和門靜脈(門靜脈期)的 SD 值比較差異均無統計學意義(P>0.05);② 在 SNR 方面,CTP 圖像的主動脈(動脈期)、門靜脈(動脈期)、主動脈(門靜脈期)和門靜脈(門靜脈期)的 SNR 值均高于常規增強圖像(P<0.05),但兩者的肝臟(動脈期)和肝臟(門靜脈期)的 SNR 值比較差異均無統計學意義(P>0.05);③ 在 CNR 方面,CTP 圖像的主動脈(動脈期)CNR 值高于常規增強圖像(P<0.05),但兩者主動脈(門靜脈期)、門靜脈(動脈期)及門靜脈(門靜脈期)的 CNR 值比較差異均無統計學意義(P>0.05)。具體見表 1。


2.2 圖像質量的定性分析
在圖像質量評價中,觀察者 1 的記錄結果顯示,CTP 組圖像中有 18 組(18/22)的圖像質量優于常規組;觀察者 2 的記錄結果顯示,CTP 組圖像中有 20 組(20/22)的圖像質量優于常規組。2 名觀察者對 CTP/常規增強圖像的主觀圖像噪聲、圖像銳利度以及總體圖像質量評分的相關性好(P<0.05):CTP mTA,rs 值分別為 0.896、0.642 及 0.691;常規動脈期,rs 值分別為 0.867、0.792 及 0.764;CTP mTPV,rs 值分別為 0.573、0.504 及 0.528;常規門靜脈期,rs 值分別為 0.517、0.743 及 0.520。取 2 位觀察者評分的均值。CTP 組(mTA/mTPV)的圖像主觀評分(包括圖像噪聲、圖像銳利度以及總體圖像質量)均高于常規組(動脈期/門靜脈期),P<0.05,具體數據見表 2。

2.3 診斷效能
對肝臟病灶的診斷需結合動脈期和門靜脈期圖像,且評分為 2 位觀察者評分的均值。本組 CTP(mTA/mTPV)圖像與常規增強圖像均能顯示肝臟病灶。對于富血供病灶,CTP(mTA/mTPV)圖像檢出 28 個,常規增強掃描圖像檢出 24 個;對于乏血供病灶,2 組圖像的檢出個數均為 25 個。2 名觀察者對 CTP 圖像和常規增強圖像的診斷效能評估結果的相關性較好(P<0.05),其中對富血供病變:CTP 圖像的rs 值為 0.559,常規增強圖像為 0.436;對乏血供病變,CTP 圖像的 rs 值為 0.567,常規增強圖像為 0.482。CTP 組對肝臟富血供和乏血供病灶的圖像診斷效能均高于常規組(P<0.05),具體見表 3。
CTP 成像中患者所接受的輻射劑量參數為:DLP 為 541.1 mGy·cm,ED 為 8.12 mSv。常規增強成像中患者所接受的輻射劑量參數為:DLP 為 385.33~548.67 mGy·cm、(458.44±47.41)mGy·cm,ED 為 5.78~8.23 mSv、(5.78±2.45)mSv。

3 討論
常規的 CT 增強掃描,可以直觀地觀察肝臟病灶的形態以及強化程度,目前臨床上常常用于對肝臟疾病的診斷、鑒別診斷以及對腫瘤的術前評估。肝臟 CTP 可以定量反映肝臟的血流灌注狀態,并提供組織病理生理變化方面的功能學信息。肝臟 CTP 被證實在肝臟慢性疾病的診斷、肝臟良惡性疾病的鑒別診斷、肝臟腫瘤術前分化程度的評估、肝臟切除術前的可切除性評估、肝臟腫瘤治療療效、預后的評估等方面具有較大的優勢[4]。隨著 CT 技術的發展,其在掃描范圍以及時間分辨率上都有了很好的改善,目前第 3 代雙源 CT 可以在 1 次 CTP 檢查中對上腹部進行全器官的掃描,同時其獲得的灌注參數更穩定,可重復性更好[11, 13],這對于需要影像學進行隨訪觀察放化療療效的肝臟腫瘤患者來說非常重要。
然而,目前在 CTP 掃描中為了控制輻射劑量,減少 X 線輻射對患者的潛在不利影響,常使用減低管電壓及管電流、減少掃描次數、增加掃描間隔時間等方法對受試者進行輻射劑量管理以降低輻射劑量[14-23],這導致了 CTP 原始圖像較高的 SD,其圖像質量不能滿足臨床診斷的要求,因而限制了其在臨床的廣泛應用。本研究的目的是探索由肝臟低劑量 CTP 的原始圖像重建獲得的 mTA 及 mTPV 的圖像質量和診斷效能,并與常規動脈期和門靜脈期圖像進行比較。最后研究結果顯示,通過抓取 CTP 掃描中某時間段(動脈期段和門靜脈期段)的原始圖像進行重建、融合得到的 mTA/mTPV 圖像,其圖像質量在許多方面都要優于常規增強圖像。Fischer 等[24]對肝臟疾病進行了 CTP 研究,僅通過 CTP 原始圖像中的單期增強圖像與常規增強圖像進行對比,得到的結果與本研究相似。在病灶診斷效能方面,CTP 圖像與常規增強圖像均能顯示所有的肝臟病灶,且 CTP 組圖像的診斷效能要高于常規組(P<0.05),表明 mTA/mTPV 圖像的診斷效能優于常規增強圖像。
本研究采用的第 3 代雙源 CT 具有較寬的探測寬度,掃面范圍為 176 mm,為單次軸掃全器官 CTP,可確保灌注參數結果的準確性不受螺旋 CT 往返運動漂移的影響。而采用的低管電壓(80 kV)及低管電流(80 mA)技術,使得每例患者在 1 次灌注掃描所受的輻射劑量為 8.12 mSv。
在腹部 CT 中使用平均時態圖像有以下優點:其最有價值的特點是可抓取最佳血管或組織強化的時相,其意義在于可發現肝癌動脈早期一過性出現的結節,利于疾病的準確診斷。另外,平均時態圖像相較于常規的對比劑追蹤掃描方法,可避免因個體差異性及心輸出量差異而導致的強化程度出現的差異,更利于客觀和準確地比較。通過使用運動校正及降低噪聲的后處理技術,平均時態圖像在降低背景噪聲及顯示病灶邊緣輪廓上有了很大改善。運動偽影校正已被證實可提高肝臟 CTP 參數的可重復性,被推薦用于肝臟 CTP 的常規后處理操作項。除此之外,因平均時態圖像使用連續幾組圖像進行重建融合,其在一定程度上也可減少圖像的噪聲。
mTA/mTPV 圖像的另一優勢在于可避免二次注入造影劑,這對于腎功能損傷的患者有一定好處。對比劑導致的腎損傷(contrast-induced nephropathy,CIN)是醫院獲得性腎損傷最常見的原因[25]。CIN 發生率的增高與高劑量的對比劑和低腎小球濾過率有關。mTA/mTPV 的應用間接地降低了 CIN 的發生率,因為 CTP 可在較短的時間和較高的流速下注入造影劑,較常規增強使用的碘對比劑總量有一定幅度地降低。本研究中使用的對比劑總量為 50 mL。
本研究也存在不足:診斷效能受回憶偏倚影響的程度還有待進一步驗證;樣本數較小,還有待進行大樣本研究;CT 灌注劑量相對較高,灌注掃描參數仍需優化。此外,本研究只針對大血管及肝臟病灶的強化程度進行研究,而沒有客觀評估病灶的強化方式,期待更多的關于平均時態圖像對病灶相關強化方式的研究。
綜上所述,本研究結果提示,在肝癌患者中通過 CTP 原始圖像獲得的 mTA/mTPV 圖像可以取代常規動脈期/門靜脈期圖像,平均時態圖像在將來的臨床工作中會被廣泛的應用,其潛在臨床意義仍待開發。