孫金磊

【摘要】 目的：探討能譜CT虛擬平掃（VNCT）檢測(cè)泌尿系結(jié)石的應(yīng)用價(jià)值。方法：對(duì)260例臨床懷疑泌尿系結(jié)石患者行能譜CT尿路造影，依次進(jìn)行平掃和動(dòng)脈期、實(shí)質(zhì)期及排泄期四期能譜掃描。系統(tǒng)自動(dòng)生成70 keV單能量圖像，對(duì)動(dòng)脈期能譜掃描圖像去碘，生成VNCT圖像。在相同窗寬、窗位下比較平掃單能量圖像（CNCT）、VNCT圖像對(duì)結(jié)石的顯示情況，并比較直徑>5 mm的結(jié)石測(cè)量中心區(qū)CT值。結(jié)果：在平掃單能量圖像上共發(fā)現(xiàn)332個(gè)結(jié)石。以此為參考標(biāo)準(zhǔn)，VNCT圖像對(duì)<2 mm結(jié)石和≥2 mm結(jié)石的檢出率分別為93.33%（84/90）和100%（242/242），差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。VNCT圖像上所測(cè)量結(jié)石平均CT值與常規(guī)平掃比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001）。結(jié)論：能譜VNCT圖像可用于檢測(cè)泌尿系結(jié)石，特別是≥2 mm的結(jié)石，并且可以有效的降低輻射劑量。

【關(guān)鍵詞】 尿路結(jié)石； 體層攝影術(shù)； X線計(jì)算機(jī)； 能譜成像

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2016.30.027 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1674-6805（2016）30-0049-02

在對(duì)泌尿系結(jié)石的檢查中，CT尿路造影已經(jīng)成為首選的檢查方法。為評(píng)價(jià)尿路梗阻和腎功能狀況，常需做多期增強(qiáng)掃描，其較高的輻射劑量一直廣受醫(yī)務(wù)工作者詬病，國(guó)內(nèi)采取各種方法以減少輻射劑量，但不可避免的出現(xiàn)造影劑用量的增加，檢查時(shí)間的延長(zhǎng)等問(wèn)題。Sarver在2012年美國(guó)腹部影像學(xué)年會(huì)上發(fā)表研究，闡述了利用能譜CT腹部掃描，患者接受的劑量要低于同等掃描范圍的傳統(tǒng)掃描[1]。能譜CT的虛擬平掃（virtual nonenhanced CT，VNCT）技術(shù)能在增強(qiáng)檢查中獲得近似普通平掃的圖像，如果應(yīng)用虛擬平掃代替?zhèn)鹘y(tǒng)平掃多期相腹部掃描的劑量可以降低30%～50%[2-4]。本研究探討VNCT與普通平掃（conventional nonenhanced CT，CNCT）在檢出泌尿系統(tǒng)結(jié)石的一致性，評(píng)估能譜CT檢測(cè)泌尿系結(jié)石的價(jià)值，以期在降低輻射劑量的同時(shí)，檢查被對(duì)比劑掩蓋的結(jié)石。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2015年4月-2016年4月因泌尿系結(jié)石而接受CT尿路造影檢查的260例患者，男103例，女157例，年齡36～75歲，平均（56.3±8.4）歲。

1.2 方法

采用美國(guó)GE Discovery CT 750 HD能譜CT機(jī)進(jìn)行檢查。掃描參數(shù)：GSI模式，螺距0.984，X線管轉(zhuǎn)速0.7 s，床速39.37 mm/rot，管電壓為高、低能量（140、80 kVp）瞬時(shí)（0.5 ms）切換，管電流為375 mA，GSI ASIR 40%，F(xiàn)OV 35 cm?；颊哐雠P位，掃描范圍從雙腎上緣至恥骨聯(lián)合水平。依次進(jìn)行平掃和動(dòng)脈期、實(shí)質(zhì)期及排泄期四期能譜掃描，系統(tǒng)自動(dòng)生成70 keV單能量圖像，增強(qiáng)掃描采用高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈注射碘海醇（含碘300 mg/ml）70～80 ml，注射速率3.0 ml/s，動(dòng)脈期掃描時(shí)間采用自動(dòng)掃描觸發(fā)裝置Smart Prep技術(shù)監(jiān)測(cè)腹主動(dòng)脈CT值觸發(fā)掃描，監(jiān)測(cè)閾值為100 HU，達(dá)到閾值后延遲8 s開(kāi)始掃描，于動(dòng)脈期30 s后行門(mén)靜脈期掃描，5～10 min后行延遲掃描。

1.3 圖像處理及分析

在美國(guó)GE Heath Care AW 4.5工作站上對(duì)圖像進(jìn)行分析。用能譜分析軟件物質(zhì)分離技術(shù)對(duì)動(dòng)脈期能譜掃描圖像做出虛擬平掃圖像，確定CNCT、VNCT圖像上的結(jié)石數(shù)目、位置、大小及直徑大于5 mm結(jié)石的CT值。以CNCT圖像為參考標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估VNCT圖像對(duì)結(jié)石的顯示情況及結(jié)石大小有無(wú)變化。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 18.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，采用（x±s）表示計(jì)量資料，使用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用率（%）表示，使用字2檢驗(yàn)，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

260例中，CNCT圖像共顯示332個(gè)結(jié)石灶，其中直徑<2 mm結(jié)石90個(gè)，≥2 mm結(jié)石242個(gè)；以CNCT圖像為參考標(biāo)準(zhǔn)，VNCT圖像對(duì)本組結(jié)石的總檢出率為98.19%（326/332），兩種檢查方法對(duì)各個(gè)部位結(jié)石的檢出率比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。<2 mm結(jié)石和≥2 mm結(jié)石的檢出率分別為93.33%（84/90）和100%（242/242），兩種檢查方法對(duì)腎內(nèi)、輸尿管結(jié)石的檢出率比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表1、表2。CNCT圖像中泌尿系器官結(jié)石顯示為陰性的在VNCT圖像上也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)結(jié)石。CNCT圖像中共檢出直徑>5 mm結(jié)石53個(gè)，VNCT圖像中共檢出直徑>5 mm結(jié)石53個(gè)，VNCT圖像中結(jié)石的CT值為（650.0±135.3）HU，較CNCT的（320.5±120.2）HU偏大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=14.224，P<0.001）。典型病例：男，58歲，檢查結(jié)果見(jiàn)圖1。

3 討論

能譜CT的概念在上世紀(jì)70年代CT誕生時(shí)即被提出，在20世紀(jì)70年代后期放射學(xué)界就開(kāi)始了早期雙能量剪影的臨床研究和臨床應(yīng)用，之后由于技術(shù)的限制直到本世紀(jì)初才有了進(jìn)一步的發(fā)展。能譜CT是通過(guò)應(yīng)用單管球進(jìn)行高電壓（140 kVp）和低電壓（80 kVp）的瞬時(shí)切換，通過(guò)寶石探測(cè)器獲得“同源、同時(shí)、同向”的CT原始數(shù)據(jù)，產(chǎn)生單能量圖像，范圍（40～140 keV）[1]，其中能譜CT成像中70 keV水平時(shí)圖像噪聲最低并相對(duì)于傳統(tǒng)的混合能量圖像，單能量圖像可以減少硬化偽影[5]，且對(duì)應(yīng)了傳統(tǒng)CT腹部成像中X線管電壓為100 kVp時(shí)的平均能量[6]，因此本組病例70 keV水平的圖像相當(dāng)于傳統(tǒng)CT圖像。

物質(zhì)分離原理：在能譜成像中，任何結(jié)構(gòu)或組織能通過(guò)兩種物質(zhì)的組合產(chǎn)生相同的衰減效應(yīng)來(lái)表達(dá)，即經(jīng)過(guò)高低兩組電壓掃描的X線衰減圖像可以表達(dá)為兩種物質(zhì)的密度圖，這個(gè)過(guò)程就是物質(zhì)分離，基于投影數(shù)據(jù)空間的物質(zhì)分離是能量解析的起點(diǎn)，分離后的物質(zhì)密度圖像中每個(gè)體素反映了相應(yīng)的物質(zhì)密度信息。通過(guò)碘、水分離技術(shù)獲得水基圖，基于水基圖不顯示含碘成分，去除泌尿系中的含碘對(duì)比劑，特異性地顯示含水成分，這種與平掃類(lèi)似的圖像被稱(chēng)為虛擬平掃圖像。

本研究顯示VNCT與CNCT對(duì)泌尿系結(jié)石檢出的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在本組病例中VNCT共有6個(gè)腎實(shí)質(zhì)內(nèi)結(jié)石未檢出，回顧性觀察其中4個(gè)可見(jiàn)較淡的略高密度影，另外2個(gè)直徑則完全沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，原因可能是：（1）虛擬平掃的平均噪聲明顯大于常規(guī)平掃[7]，80 kVp條件下圖像的噪聲較大，尤其對(duì)于體型較肥胖的患者，使得虛擬平掃圖像的質(zhì)量受到影響，結(jié)石的檢出率也會(huì)降低；（2）虛擬平掃的空間分辨率有所降低[8]；（3）與CNCT掃描圖像顯示的結(jié)石相比，大多數(shù)結(jié)石在VNCT圖像上的徑線稍有減小，可能由于增強(qiáng)后結(jié)石周?chē)I組織出現(xiàn)強(qiáng)化，結(jié)石與碘對(duì)比劑緊密相鄰，在生成VNCT圖像時(shí)，將結(jié)石邊緣部分誤認(rèn)為碘劑而被去掉所致。在本組中觀察了部分結(jié)石，發(fā)現(xiàn)結(jié)石越小，VNCT圖像上結(jié)石的減小效應(yīng)相對(duì)越明顯。但這6個(gè)結(jié)石直徑均在1 mm左右，從臨床治療的角度來(lái)說(shuō)可能意義不是太大，說(shuō)明VNCT完全可以用于泌尿系結(jié)石的檢查。這與Moon等[9]認(rèn)為的VNCT影像對(duì)于最大徑為1～3 mm的結(jié)石的檢出存在一定局限性有一定出入，本研究認(rèn)為是能譜掃描及后處理技術(shù)的整體發(fā)展使得VNCT更精確。

在VNCT圖像中結(jié)石的CT值較CNCT明顯偏大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），但對(duì)結(jié)石的診斷沒(méi)有影響，VNCT圖像中組織的CT值是否也較CNCT偏大，有待進(jìn)一步研究。

總之，在應(yīng)用于泌尿系結(jié)石的檢查中，VNCT圖像質(zhì)量近似于常規(guī)平掃圖像質(zhì)量[10]，不僅能夠有效檢測(cè)出泌尿系結(jié)石，更可以有效降低掃描過(guò)程中的輻射劑量，符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的要求，并使CT掃描方案得以簡(jiǎn)化、優(yōu)化，為CT“一站式”檢查開(kāi)辟了新途徑。

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（收稿日期：2016-06-30）