程?hào)|風(fēng) ，韓 廣 ，姜傳武 ，劉 斌

（1.山東省濟(jì)南市第四人民醫(yī)院放射科，山東 濟(jì)南 250033；2.山東省臨沂市中醫(yī)醫(yī)院放射科，山東 臨沂 276002；3.青島市海慈醫(yī)療集團(tuán)放射科，山東 青島 266033；4.山東中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014）

隨著CT設(shè)備和技術(shù)的不斷更新，其圖像質(zhì)量不斷提高，臨床應(yīng)用越來(lái)越普及，它帶來(lái)的輻射損傷也受到了越來(lái)越多的關(guān)注。近年來(lái)，雙源CT（dual source CT，DSCT）的低劑量設(shè)置成為研究熱點(diǎn)，目前主要集中在顱腦和胸部，腹部應(yīng)用較少。本研究通過(guò)探討DSCT對(duì)正常胃壁圖像優(yōu)化的臨床應(yīng)用價(jià)值，旨在證明其評(píng)價(jià)胃癌的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2012年1—10月期間，62例經(jīng)胃鏡證實(shí)無(wú)胃部疾病患者的腹部CT平掃和3期增強(qiáng)掃描的資料。其中，32例完成雙能（dual energy，DE）序列掃描，作為實(shí)驗(yàn)組（DE組）；另30例完成常規(guī)序列掃描，作為對(duì)照組（NDE組）。所有患者無(wú)嚴(yán)重心、肝、腎功能不全以及碘對(duì)比劑過(guò)敏史。

1.2 儀器與方法 采用雙源Flash CT（Siemens Somatom Definition Flash CT 2011A），平掃及增強(qiáng)掃描參數(shù)相同。在實(shí)驗(yàn)組中，管電壓100 kV和140 kV。管電流開啟自動(dòng)調(diào)制電流，參考管電流300 mAs，有效管電流為115～235 mAs，螺距0.6，有效層厚5 mm，層距5 mm。在對(duì)照組中，管電壓120 kV，管電流開啟自動(dòng)調(diào)制電流，參考管電流為300 mAs，有效管電流為 125～245 mAs，螺距 0.6，有效層厚 5 mm，層距5 mm。掃描范圍均從膈肌上緣到肝胃下緣。

檢查前患者空腹4～6 h，檢查前15 min肌內(nèi)注射山莨菪堿10 mg，口服碘海醇600 mL。采用雙筒高壓注射器以3.0mL/s流率靜脈注射碘海醇（350mgI/mL）約100 mL，再以相同流率注射生理鹽水約30 mL。動(dòng)脈期掃描應(yīng)用人工智能觸發(fā)軟件，觸發(fā)層面位于腹主動(dòng)脈的腹腔干水平，觸發(fā)閾值為100 HU，當(dāng)達(dá)到觸發(fā)閾值時(shí)，經(jīng)6 s屏氣準(zhǔn)備時(shí)間后，自動(dòng)啟動(dòng)掃描程序，完成動(dòng)脈期掃描；靜脈期延遲時(shí)間為60 s；延遲期延遲時(shí)間為3.5 min。

1.3 ROI選擇 胃壁1區(qū)：胃底小彎側(cè)；胃壁2區(qū)：胃體大彎側(cè)；胃壁3區(qū)：胃竇小彎側(cè)。選擇上述3個(gè)ROI鄰近脂肪（距離小于5 mm），分別為脂肪1區(qū)、2區(qū)和3區(qū)。

1.4 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)及輻射劑量計(jì)算 客觀評(píng)價(jià)：平均CT值代表信號(hào)強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation，SD）值代表噪聲，SNR=平均CT值/SD值。主觀評(píng)分：胃壁顯示清晰，無(wú)偽影者為3分；胃壁略微模糊，有輕度偽影者為2分；胃壁模糊、有偽影不影響診斷者為1分；運(yùn)動(dòng)偽影明顯，不能診斷者為0分。

掃描結(jié)束后機(jī)器自動(dòng)生成輻射劑量參數(shù)，包括容積 CT 劑量指數(shù)（volume CT dose index，CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積（dose length product，DLP）。 計(jì)算有效輻射劑量（effective dose，ED），ED=DLP×C；其中 C為換算因子。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)、方差齊性檢驗(yàn)，服從條件后，同組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，2組間比較采用兩樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料應(yīng)用χ2檢驗(yàn)；檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DE組動(dòng)脈期管電壓100 kV和140 kV圖像的SNR比較（表1）

表1 實(shí)驗(yàn)組（DE組）動(dòng)脈期管電壓100 kV和140 kV圖像的SNR比較（±s）

表1 實(shí)驗(yàn)組（DE組）動(dòng)脈期管電壓100 kV和140 kV圖像的SNR比較（±s）

ROI 例數(shù) 100 kV 140 kV t值 P值胃壁1區(qū) 32 2.71±0.04 2.58±0.25 2.89 0.007胃壁2區(qū) 32 3.30±1.41 3.26±1.16 0.15 0.884胃壁3區(qū) 32 3.21±0.82 2.87±0.65 2.10 0.044脂肪1區(qū) 32 4.99±1.22 4.32±1.17 3.10 0.004脂肪2區(qū) 32 5.59±0.98 5.17±0.81 -2.19 0.036脂肪3區(qū) 32 5.70±1.30 5.54±1.73 -0.39 0.703

DE組動(dòng)脈期管電壓100 kV與140 kV圖像相比，前者胃壁1區(qū)和3區(qū)的SNR優(yōu)于后者，兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；胃壁2區(qū)存在測(cè)量誤差較大，兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；前者脂肪1區(qū)和2區(qū)的SNR優(yōu)于后者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；脂肪3區(qū)存在測(cè)量誤差較大，兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 DE組管電壓100 kV動(dòng)脈期和靜脈期圖像的SNR比較（表2）

表2 實(shí)驗(yàn)組（DE組）管電壓100 kV動(dòng)脈期和靜脈期圖像的SNR比較（±s）

表2 實(shí)驗(yàn)組（DE組）管電壓100 kV動(dòng)脈期和靜脈期圖像的SNR比較（±s）

ROI 例數(shù) 動(dòng)脈期 靜脈期 t值 P值胃壁1區(qū) 32 2.71±0.04 2.58±0.28 2.36 0.024胃壁2區(qū) 32 3.30±1.41 3.21±0.85 0.35 0.733胃壁3區(qū) 32 3.21±0.82 2.71±0.68 2.45 0.020脂肪1區(qū) 32 4.99±1.22 4.59±0.87 1.45 0.157脂肪2區(qū) 32 5.59±0.98 5.20±0.67 -1.79 0.082脂肪3區(qū) 32 5.70±1.30 5.32±2.42 -0.78 0.440

DE組管電壓100 kV動(dòng)脈期和靜脈期圖像相比，前者胃壁1區(qū)和3區(qū)的SNR優(yōu)于后者（P<0.05）；胃壁2區(qū)存在測(cè)量誤差較大，兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；前者脂肪1區(qū)、2區(qū)和3區(qū)的 SNR與后者比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05）。

2.3 DE組和NDE組主觀評(píng)分和輻射劑量比較（表3）

表3 實(shí)驗(yàn)組（DE組）和對(duì)照組（NDE組）主觀評(píng)分和輻射劑量比較（±s）

表3 實(shí)驗(yàn)組（DE組）和對(duì)照組（NDE組）主觀評(píng)分和輻射劑量比較（±s）

組別 例數(shù)NDE組 30 DE組 32主觀評(píng)分（分） 有效輻射劑量（mSv）2.2±1.0 7.2±1.2 2.1±0.9 3.3±0.7 t值 -1.13 -12.58 P值 0.265 0.000

DE組和NDE組主觀評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，前組的ED較后組明顯減少（P<0.05）。

3 討論

3.1 DSCT診斷設(shè)備和技術(shù)探討 DSCT擁有2套獨(dú)立的球管/探測(cè)器系統(tǒng)，DE可利用2種不同能譜的數(shù)據(jù)顯示解剖和病變，體現(xiàn)組織成分的組織特征性［4-6］。DSCT優(yōu)點(diǎn)包括：掃描速度增快，時(shí)間分辨力增加；虛擬平掃技術(shù)的應(yīng)用，輻射劑量減少；實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離，開創(chuàng)了一個(gè)全新的研究領(lǐng)域［7］。缺點(diǎn)主要有球管的視野較小，在體型較大者難以覆蓋整個(gè)掃描靶區(qū)；受靜脈內(nèi)高密度對(duì)比劑線束硬化偽影和運(yùn)動(dòng)相關(guān)偽影的影響［8］；數(shù)據(jù)量大對(duì)PACS的存儲(chǔ)和傳輸具有較高要求。

3.2 胃部正常圖像ROI選擇和圖像評(píng)價(jià)的關(guān)系 胃癌分期采用 TNM 分期法（AJCC 第 6 版）［9］，本研 究為了證明評(píng)估胃癌T1-2分期的可行性，將胃壁分為3個(gè)ROI：1區(qū)，胃底小彎側(cè)胃壁；2區(qū)，胃體大彎側(cè)胃壁；3區(qū)，胃竇小彎側(cè)胃壁。其中，1區(qū)對(duì)比劑往往充盈不佳，且多呈收縮狀態(tài)，胃壁較厚，測(cè)量數(shù)值最為準(zhǔn)確；2區(qū)對(duì)比劑充盈較好，胃壁往往較薄，最不容易測(cè)量，往往通過(guò)先把圖像放大，然后再勾畫ROI，提高測(cè)量準(zhǔn)確性，CT值測(cè)量常因容積效應(yīng)不夠準(zhǔn)確，偏內(nèi)受高密度對(duì)比劑的影響，偏外受低密度脂肪的影響，故認(rèn)為CT值大于100 HU或小于0 HU為無(wú)效數(shù)值，必須剔除；3區(qū)對(duì)比劑充盈最好，亦呈收縮狀態(tài)，胃壁較厚，有時(shí)會(huì)因高密度對(duì)比劑容積效應(yīng)使測(cè)量數(shù)值偏高。

為了證明評(píng)估胃癌T3-4分期的可行性，將胃周脂肪分為3個(gè)ROI，分別為胃壁3個(gè)ROI的鄰近脂肪。由于1區(qū)靠近小網(wǎng)膜囊，3區(qū)靠近周圍小腸和肝臟，測(cè)量數(shù)值均易受容積效應(yīng)影響，故認(rèn)為CT值大于-80 HU為無(wú)效數(shù)值并予以剔除。2區(qū)脂肪區(qū)域較為寬敞，測(cè)量數(shù)值最為準(zhǔn)確。ROI大小為10 mm2，手工勾畫往往在該數(shù)值上下浮動(dòng)，不夠準(zhǔn)確，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，建議將來(lái)工作站能夠開發(fā)系統(tǒng)自動(dòng)放大識(shí)別的功能使測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確。

3.3 胃部正常圖像時(shí)相參數(shù)選擇和圖像評(píng)價(jià)的關(guān)系

本研究還對(duì)胃壁和周圍脂肪的動(dòng)脈期和靜脈期圖像進(jìn)行比較，選擇管電壓100 kV，因?yàn)樵摋l件下圖像強(qiáng)化質(zhì)量效果最佳。結(jié)果顯示，動(dòng)脈期的胃壁1區(qū)和3區(qū)的SNR優(yōu)于靜脈期，胃壁2區(qū)存在測(cè)量誤差較大，2期比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。動(dòng)脈期的脂肪1區(qū)、2區(qū)和3區(qū)的SNR與靜脈期比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以上均符合正常胃壁強(qiáng)化的密度-時(shí)間規(guī)律及脂肪不強(qiáng)化的特點(diǎn)。然而，胃癌為動(dòng)脈供血，胃的供血?jiǎng)用}來(lái)自腹腔干的分支沿胃大小彎形成2個(gè)動(dòng)脈弓，由該弓發(fā)出許多小支在胃壁內(nèi)互相吻合形成豐富的血管網(wǎng)［10］。因此，動(dòng)脈期腫瘤累及的胃壁組織明顯強(qiáng)化，靜脈期腫瘤也因?yàn)橛胸S富的血管網(wǎng)，病變范圍較動(dòng)脈期更為明顯。傳統(tǒng)螺旋CT判斷胃周侵犯情況往往通過(guò)肉眼或CT值的測(cè)定，存在一定主觀性和局限性。DSCT對(duì)物質(zhì)的化學(xué)組成有較高的敏感性［11］，碘化濃度成像既可以將碘化濃度降為零，建立虛擬平掃圖像，減少平掃的輻射損傷，又可以提高碘的對(duì)比度，使高密度病變更具層次感。需要著重說(shuō)明的是，我們測(cè)量動(dòng)脈期腰大肌也可顯示碘含量，即通過(guò)測(cè)量碘含量可以發(fā)現(xiàn)有細(xì)微強(qiáng)化的組織、分辨強(qiáng)化有細(xì)微差別的組織。具體應(yīng)用到胃癌分期，通過(guò)肉眼觀察比鄰結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系和測(cè)量CT值大小差別容易對(duì)T2和T3分期漏診或誤診［12］，碘含量測(cè)定對(duì)胃癌侵犯周圍脂肪的評(píng)價(jià)更為準(zhǔn)確。

最近，CT的相關(guān)研究主要聚焦在圖像優(yōu)化上，既提高圖像質(zhì)量，又降低了輻射劑量。降低輻射劑量的方法主要包括降低管電壓、降低管電流和增大螺距［13］。DSCT能量成像技術(shù)提供了3種kV，不同組合用于滿足不同的檢查目的。80 kV和140 kV：應(yīng)用于四肢和頭顱，增加雙能量對(duì)高密度物質(zhì)的識(shí)別能力，如骨和碘劑，最大程度優(yōu)化射線輻射劑量。100 kV和140 kV：應(yīng)用于體部，可獲得較好的密度分辨力［14］。低電壓掃描能夠提高碘對(duì)比劑的顯示效果，從而改善血管或強(qiáng)化組織的圖像質(zhì)量，一次性去骨重建，大大縮短了后處理時(shí)間［15］。本研究結(jié)果顯示，在DE組同一患者在其他參數(shù)相同的情況下，管電壓100 kV組和140 kV組相比，前者圖像較清晰，胃壁邊緣細(xì)小顆粒，血管對(duì)比劑顯示密度明亮；后者圖像較模糊，胃壁邊緣粗大顆粒，血管對(duì)比劑顯示密度暗淡。100 kV組的SNR以及主觀評(píng)分明顯高于140 kV組，證明低電壓明顯提高圖像質(zhì)量。

本研究不足之處主要在于：一方面，雙源設(shè)備應(yīng)用時(shí)間較短，收集胃癌患者有限，未作具體研究，只作相關(guān)研究方法和設(shè)備參數(shù)的可行性研究。另一方面，對(duì)于減少輻射的三大參數(shù)僅分析管電壓對(duì)圖像質(zhì)量的影響，沒(méi)有根據(jù)每個(gè)患者的體質(zhì)量指數(shù)設(shè)定個(gè)性化方案，管電流設(shè)為自動(dòng)調(diào)節(jié)，未探討螺距對(duì)圖像質(zhì)量的影響。

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