常 蕊， 徐嘉旭， 董海鵬， 吳夢(mèng)雄， 趙雪松， 繆 飛， 嚴(yán)福華

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院放射科，上海 200025）

小腸克羅恩病是一種病因尚未完全明確的慢 性非特異性腸道炎癥性疾病[1],其炎癥累及的腸段與正常腸段在CT圖像上有著不同的表現(xiàn)。以往CT診斷小腸克羅恩病的依據(jù)是CT值，但由于成像的X射線能量具有一定的能譜范圍，不可避免地會(huì)導(dǎo)致CT值的偏差，進(jìn)而影響定量診斷。CT能譜成像是一種基于雙能掃描的成像技術(shù)，能夠?qū)⑽镔|(zhì)分離，從而準(zhǔn)確定量。且體外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，碘濃度值能較準(zhǔn)確而真實(shí)地反映CT值[2]，并能夠展示不同物質(zhì)能譜衰減的曲線圖，為臨床應(yīng)用中多參數(shù)地定量分析來診斷和鑒別診斷疾病提供了廣闊的應(yīng)用前景。本研究擬分析小腸克羅恩病患者的能譜CT掃描數(shù)據(jù)，探討CT能譜成像在小腸克羅恩病活動(dòng)度評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。

資料與方法

一、一般資料

回顧性分析2015年8月至2016年9月期間，在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院行小腸CT GSI掃描檢查，并經(jīng)腸鏡或手術(shù)病理證實(shí)為克羅恩病，且臨床資料完整的54例患者，其年齡為12～53歲，平均年齡為31歲?？肆_恩病活動(dòng)指數(shù)（Crohn′s disease Activity Index,CDAI）評(píng)分顯示，其中疾病處于活動(dòng)期的患者為34例，處于緩解期的患者20例。54例患者中，首發(fā)癥狀為腹痛者30例，腹瀉10例，便血7例，伴有發(fā)熱7例，且所有患者均伴有納差、消瘦癥狀。

二、小腸CT掃描

所有患者均于CT掃描前45～50 min，分次飲等滲甘露醇溶液1 000～1 500 mL，使遠(yuǎn)端小腸充盈擴(kuò)張；并于掃描前10 min注射654-2 10 mg，再飲水500 mL，使小腸處于低張狀態(tài)，保證近段小腸充盈擴(kuò)張，并減少小腸蠕動(dòng)。使用GE Discovery CT 750 HD進(jìn)行全腹掃描，若平掃中發(fā)現(xiàn)異常增厚腸段，就采用GSI進(jìn)行雙期增強(qiáng)掃描，層厚層距5 mm，一次旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)80 kVp至140 kVp高速的切換，轉(zhuǎn)速為0.6 s，螺距0.983。行增強(qiáng)掃描前，患者經(jīng)肘靜脈團(tuán)注射非離子型對(duì)比劑，總量為90～100 mL，速率 3～4 mL/s，注射對(duì)比劑 12 s后，采用自動(dòng)激發(fā)裝置（感興趣區(qū)位于腹主動(dòng)脈，閾值為100 HU）進(jìn)行動(dòng)脈期（aterial phase，AP）掃描；結(jié)束后延遲 30 s，進(jìn)行門脈期（portal phase，PP）掃描。 所有雙期增強(qiáng)圖像劈薄為層厚、層距0.625 mm，并傳至GE ADW4.4后處理工作站上。

三、圖像后處理方法

在GSI viewer上對(duì)病變腸段和正常腸段進(jìn)行分析、處理，將圓形或類圓形的感興趣區(qū)（Region of Interest,ROI）（面積約為1 cm2）盡可能放在腸壁的黏膜層，同時(shí)測(cè)量同一層面的腹主動(dòng)脈的CT值。保存相應(yīng)ROI的數(shù)據(jù)文件，該數(shù)據(jù)文件包含40～140 keV （以10 keV為間隔）各能量水平的CT值（HU）和各配對(duì)基物質(zhì)濃度值（g/L），本研究主要分析碘濃度和水濃度值。

1.標(biāo)化的碘濃度值（normalized iodine concentration，nIc）：分別記錄克羅恩病活動(dòng)期和緩解期患者的腸壁在AP和PP的碘濃度值，并除以腹主動(dòng)脈碘濃度值，將其均一化為nIc。

2.標(biāo)化的水濃度值 （normalized water concentration，nWc）：分別記錄克羅恩病活動(dòng)期和緩解期患者的腸壁在AP和PP的水濃度值,并除以腹主動(dòng)脈的水濃度值，將其均一化為nWc。

3.計(jì)算能譜曲線斜率：能譜曲線的斜率k=|CT值（40 keV）-CT 值（90 keV）|/50。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 16.0，對(duì)病變腸壁和正常腸壁的 AP-nIc、PP-nIc、AP-nWc、PP-nWc 以及能譜曲線斜率進(jìn)行t檢驗(yàn)，P＜0.05時(shí)認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，描繪有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義參數(shù)的受試者工作特征曲線，計(jì)算和比較曲線下面積、P值、最佳靈敏度和特異度及所對(duì)應(yīng)的臨界值。

表1 活動(dòng)期與緩解期的腸段雙期nIc、nWc、能譜曲線斜率比較（g/L，

表1 活動(dòng)期與緩解期的腸段雙期nIc、nWc、能譜曲線斜率比較（g/L，

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結(jié) 果

克羅恩病活動(dòng)期患者與緩解期患者定量分析變量發(fā)現(xiàn)，AP和PP的nIc值、PP的nWc值以及雙期能譜曲線的斜率對(duì)鑒別活動(dòng)期與緩解期克羅恩病有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，活動(dòng)期克羅恩病患者AP和PP雙期的nIc值、PP的nWc值均高于緩解期患者 （見表1）?；顒?dòng)期患者與緩解期患者比較，腸段的能譜衰減曲線有明顯差異，活動(dòng)期克羅恩病患者雙期能譜曲線的斜率明顯高于緩解期患者（見圖1）。以上參數(shù)鑒別活動(dòng)期與緩解期克羅恩病的曲線下面積值、靈敏度、特異度以及所對(duì)應(yīng)的最佳臨界值見表2，受試者工作特征曲線圖見圖2。其中上述參數(shù)ROC 曲 線 下 面 積 值 分 別 為 0.965、0.998、0.726、0.964以及0.972，表明AP和PP的nIc值以及能譜曲線的斜率是鑒別鑒別克羅恩病活動(dòng)期與緩解期較優(yōu)的參數(shù)。

圖1 活動(dòng)期和緩解期腸壁動(dòng)脈期和門脈期能譜曲線

表2 nIc、nWc、及能譜曲線斜率診斷克羅恩病活動(dòng)期與緩解期的效能及最佳臨界值

討 論

一、一般特征

CT增強(qiáng)掃描圖像上，克羅恩病炎癥累及的腸段腸壁較正常腸段呈明顯異常強(qiáng)化，尤其是疾病早期腸壁無明顯增厚時(shí)，腸壁黏膜充血，AP和PP的腸壁強(qiáng)化明顯高于鄰近正常腸壁。且強(qiáng)化可見腸壁呈分層狀表現(xiàn)，最內(nèi)層為黏膜層，居中的環(huán)狀低密度帶為水腫的黏膜下層，外層高密度為漿肌層[3]。隨著病變遷延，增厚腸壁的層次消失，呈均勻密度，提示腸壁纖維化，為慢性病變[4-5]。本研究的54例小腸克羅恩病患者中，腸壁均表現(xiàn)為分層強(qiáng)化。

圖2 受試者工作特征曲線圖

二、CT能譜特征參數(shù)

CT能譜成像能觀察人體解剖的形態(tài)學(xué)信息，并通過綜合混合能量、單能量圖像、碘基圖、水基圖和鈣基圖等物質(zhì)分離圖像，了解人體的組織病理學(xué)信息[6]，使CT由宏觀研究轉(zhuǎn)變到微觀研究，進(jìn)一步拓寬了CT在臨床和科學(xué)研究的應(yīng)用平臺(tái)[7]。能譜CT臨床研究的廣泛開展顯示出其在多種腫瘤疾病診斷中具有極大的價(jià)值[8-13]。

1.碘基值和水基值的應(yīng)用：克羅恩病最常見的征象包括腸壁的異常增厚和異常明顯強(qiáng)化，且這些征象隨著炎性的加重和活動(dòng)性而更加明顯。在CT能譜成像圖像上，腸壁增強(qiáng)的方式取決于黏膜層、黏膜固有肌層以及漿膜層的充血、炎癥和纖維化程度。以往區(qū)分病變腸壁與正常腸壁是測(cè)量混合能量下的CT值，是一種定性或半定量的研究方法，而CT能譜成像提供了更多的定量指標(biāo)和分析工具。

本研究結(jié)果顯示，克羅恩病活動(dòng)期腸段與緩解期腸段比較,AP和PP的nIc值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，均為活動(dòng)期腸段的nIc值高于緩解期，提示活動(dòng)期腸段由于各種炎性刺激，導(dǎo)致末端直小血管增粗、擴(kuò)張充血，因此進(jìn)入血管的碘劑增多，從而導(dǎo)致其濃度值高。克羅恩病活動(dòng)期腸段與緩解腸段比較，PP的nWc值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，為活動(dòng)期腸段的nWc值高于緩解期腸段，這與病變腸壁活動(dòng)期炎性水腫、滲出增多有關(guān)。更為重要的是，克羅恩病緩解期，部分腸壁炎性充血明顯，水腫、滲出較少時(shí)，腸壁厚度可以正常，而增強(qiáng)后強(qiáng)化卻較緩解期腸壁減弱，因此可以通過比較二者的標(biāo)化碘基值來區(qū)分二者，從而為診斷提供量化的依據(jù)。

2．能譜曲線的應(yīng)用：本研究的能譜曲線顯示，克羅恩病活動(dòng)期腸段的AP和PP在40～140 keV下CT值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，均在緩解期的上方，2條曲線同向且無交叉，提示二者的碘含量和成分不同。活動(dòng)期腸段的能譜衰減曲線斜率高于緩解期腸段，表明活動(dòng)期腸壁的強(qiáng)化程度高于緩解期腸壁。

三、多參數(shù)分析比較

AP和PP的nIc值鑒別克羅恩病活動(dòng)期與緩解期的曲線下面積分別為 0．965 和 0．998，PP 的nWc值鑒別活動(dòng)期與緩解期的曲線下面積為0．726，AP和PP的能譜曲線斜率鑒別活動(dòng)期與緩解期的曲線下的面積分別為0．964和0．972。在上述變量中，用AP和PP的nIc值以及斜率來鑒別活動(dòng)期與緩解期腸壁較優(yōu)。

四、不足與展望

本研究對(duì)克羅恩病中炎癥累及的活動(dòng)期和緩解期腸段進(jìn)行了定量分析，但臨床往往關(guān)注克羅恩病是處于活動(dòng)期還是慢性纖維化期，從而可以指導(dǎo)臨床用藥及治療后的隨訪復(fù)查。因此，在以后的研究中，有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，并對(duì)活動(dòng)期腸段和慢性期腸段的CT能譜特征進(jìn)行更深入的研究。