樊榮榮，施曉雷，錢 懿，望 云，蕭 毅

海軍軍醫(yī)大學長征醫(yī)院放射診斷科，上海 200003

多種肝臟疾病會導致肝臟體積發(fā)生變化。對于某些肝臟疾病，例如肝硬化，肝臟體積的變化能夠在一定程度上反映其病變程度。合理監(jiān)測肝臟體積，尤其是更加細化的肝段體積比（liver segmental volume ratio，LSVR），即肝Ⅰ～Ⅲ段體積與肝Ⅳ～Ⅷ段體積之比［1］，對于肝硬化的診斷、評估、治療及隨訪具有重大的意義。肝臟儲備功能是指肝臟應對生理負荷增加時可動員的額外代償潛能［2］。手術是治療肝臟疾病的最主要手段，術前精準評估肝臟儲備功能，在制訂手術方案、減少術后并發(fā)癥方面具有重要的價值［3］。

多層螺旋計算機體層成像（computed tomography，CT）具有操作方便、快捷的優(yōu)勢，目前廣泛應用于測量肝臟體積［4］。肝臟體積的測定需要采用CT增強掃描圖像，且肝臟疾病患者需要多次隨訪檢查，降低其輻射劑量很有必要，但是普通低劑量CT掃描會影響肝臟邊緣及肝段分界標志的銳利度，影響肝臟體積測定的準確性。研究［5-7］表明，新一代的全模型迭代重建（iterative model reconstruction，IMR）與傳統(tǒng)濾波反投影（filter back projection，FBP）重建相比，能夠在降低輻射劑量的前提下，改善圖像質量。然而，低劑量CT對肝臟體積定量測定有無影響，尚未見相關報道。本研究通過比較常規(guī)劑量FBP重建與低劑量（管電壓、管電流分別為80 kV、150 mA）IMR的肝臟體積，探討低劑量條件下，應用IMR技術能否準確重建肝臟圖像，并測量肝臟及肝段體積。

1 資料和方法

1.1 一般資料

本研究為前瞻性設計，所有入選者檢查前均已簽署知情同意書。納入2018年5月—8月因病情需要行上腹部增強CT檢查的患者。排除標準：① 嚴重心、腎功能不全患者；② 碘過敏患者；③ 運動或金屬偽影較重，影響觀察者；④ 肝臟病變、肝臟術后或介入治療后患者；⑤ 體重指數（body mass index，BMI）超過28 kg/m2。共40例患者納入研究，其中男性21例，女性19例；年齡38～74歲，平均年齡（57±11）歲。

1.2 CT檢查方法

1.2.1 掃描方法和參數

采用荷蘭Philips公司的Brilliance iCT 256層CT掃描儀行上腹部平掃和肝臟3期增強掃描。患者取仰臥位，掃描范圍從膈頂至肝下緣。所有患者上腹部平掃、動脈期及門靜脈期掃描均采用常規(guī)劑量，管電壓為120 kV，管電流根據患者BMI自動生成；其他參數均一致，準直為128×0.625 mm，螺距為0.914，機架旋轉時間為0.4 s/周，矩陣512×512，視野（field of view，FOV）為32 cm×32 cm，重建層厚、間隔均為1 mm。延遲期掃描采用低劑量，管電壓、管電流分別為80 kV、150 mA。增強掃描采用高壓注射器經前臂靜脈以3 mL/s的流率注射對比劑（含碘350 mg/mL），對比劑注射總量根據患者BMI計算。注射對比劑后30、60 s分別行動脈期及門靜脈期掃描，注射對比劑100 s后行低劑量延遲期掃描。

1.2.2 圖像后處理方法

將患者的常規(guī)劑量下門脈期原始數據進行FBP重建重組，標記為A組；將低劑量下延遲期原始數據進行IMR Soft Level 1重組，標記為B組。將2組原始圖像傳輸至Philips星云工作站的肝臟分段（liver segmentation）軟件對肝臟進行三維重建。軟件根據閾值自動識別肝臟輪廓，人工對軟件識別錯誤的組織進行修飾，去除膽囊、肝內較大血管以及肝裂間脂肪，根據Couinaud分段測定肝臟總體積、肝Ⅰ～Ⅷ段體積及LSVR。

1.3 圖像分析

在Philips星云工作站上對圖像質量進行主觀評價。由主要從事腹部CT診斷工作的1名主治醫(yī)師和1名住院醫(yī)師采用盲法對兩組圖像的質量進行評分，以便評價2名醫(yī)師評分的一致性；再由2名醫(yī)師共同評分，意見不一致時邀請第3名醫(yī)師共同討論，以得到一致意見用于比較圖像質量。評分標準如下。① 肝臟邊緣銳利度：1分，邊緣顯示不清，存在偽影；2分，邊緣模糊，可能存在偽影；3分，邊緣較銳利，無偽影干擾；4分，邊緣清晰銳利。② 肝段分界標志銳利度：1分，肝段分界顯示不清，與肝實質對比度差；2分，邊緣模糊，與肝實質對比度欠佳；3分，邊緣較清，與肝實質對比度較佳；4分，邊緣清楚，與肝實質對比度極佳。

計算機自動記錄掃描的CT劑量容積指數（CT dose volume index，CTDI）、長度乘積（dose length produce，DLP），有效劑量（effective dose，ED）=DLP（mGy·cm）×k，k為肝臟轉換系數［0.015 mSv/（mGy·cm）］［8］。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計學分析。2名醫(yī)師對各組圖像質量主觀評分的一致性采用kappa檢驗，其中kappa值≤0.4為一致性差，0.4＜kappa值≤0.6為一致性中等，0.6＜kappa值≤1.0為一致性好。對A、B兩組之間的主觀評價指標采用Wilcoxon符號秩檢驗；兩組輻射劑量、肝臟總體積、肝段體積、LSVR的比較采用配對樣本t檢驗。對肝臟總體積及肝段體積進行正態(tài)分布及方差齊性檢驗，符合正態(tài)分布者用±s表示；否則用中位數表示。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 主觀評價

2名醫(yī)師對圖像質量主觀評分的一致性均較好，2名醫(yī)師對A、B兩組圖像（圖1、2）進行肝臟邊緣銳利度、肝段分界標志銳利度評分，其中肝臟邊緣銳利度kappa值分別為0.613、0.617，肝段分界標志銳利度kappa值分別為0.661、0.611（表1）；兩組評分差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），A、B組肝臟邊緣銳利度評分的中位數分別為3、4分；A、B組肝段分界標志銳利度評分的中位數分別為3、4分（表2）。

表1 2名醫(yī)師對兩組重建圖像質量主觀指標評價一致性檢驗 M（P25，P75）

表2 肝臟延遲期掃描兩組重建圖像質量主觀指標比較 M（P25，P75）

圖1 常規(guī)劑量A組的腹部增強CT門脈期圖像

圖2 低劑量B組的腹部增強CT延遲期圖像

2.2 肝臟總體積、肝段體積及LSVR

A、B組肝臟總體積、肝Ⅰ～Ⅶ段體積、LSVR見表3。兩組之間差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表3 兩組重建圖像肝臟總體積、肝段體積、LSVR比較±s

表3 兩組重建圖像肝臟總體積、肝段體積、LSVR比較±s

項目 A組 B組 t值 P值肝臟總體積 1 197.75±215.50 1 193.17±214.70 0.90 0.37肝Ⅰ段體積 18.28±8.79 18.45±8.59 -0.33 0.74肝Ⅱ段體積 100.99±33.17 98.28±33.58 1.26 0.22肝Ⅲ段體積 127.02±60.49 126.40±57.82 0.25 0.81肝Ⅳ段體積 178.84±53.83 178.08±51.57 0.44 0.67肝Ⅴ段體積 165.67±53.88 169.16±61.09 -0.99 0.33肝Ⅵ段體積 132.41±62.95 129.36±59.28 0.62 0.54肝Ⅶ段體積 180.58±69.35 175.36±65.74 1.51 0.14肝Ⅷ段體積 235.34±68.82 248.63±63.50 1.15 0.26 LSVR 0.28±0.09 0.28±0.09 0.18 0.86

2.3 輻射劑量

A組的平均CTDI為10.26±2.09，平均DLP為（296.00±68.03）mGy·cm，平均ED為（4.44±1.02）mSv；B組的平均CTDI為2.9，平均DLP為（83.5±6.3）mGy·cm，而平均ED為（1.25±0.01）mSv。兩組CTDI與DLP差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.001），B組輻射劑量較A組平均減少了75%以上。

3 討 論

3.1 低劑量CT測量肝臟及肝段體積的意義

肝臟體積是反映某些肝臟疾病（例如肝硬化）病變程度以及評價肝臟儲備能力的主要指標，在某些方面甚至被視為與Child-Pugh分級同等重要［9］。對于肝硬化來說，除了肝臟總體積的變化以外，還會導致肝臟比例失調，即肝尾狀葉及肝左外葉體積增大，肝右葉及肝左內葉體積縮小，此時肝臟總體積不能完全反映肝臟比例失調程度，還需要測量更為細化的肝段體積，并計算肝臟體積比。Couinaud分段根據肝臟的解剖和功能將肝臟分為8段，即肝Ⅰ～Ⅷ段，是肝臟的獨立切除單位，手術前精確評估獨立的肝段體積及肝臟體積比對手術方案的制訂、術中精準切除病灶及減少術后并發(fā)癥方面亦具有重要意義。

CT檢查操作簡單、掃描時間短、空間分辨率高、后處理功能強大，測量肝臟體積較為準確［10］，在臨床上最為常用。與CT相比，B超測量肝臟體積受檢查者主觀因素影響，在操作技術方面的要求也較高［11］；磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）較CT檢查花費多，且掃描時間長，不利于急癥患者及幽閉恐懼癥的患者，并且易發(fā)生不同類型的偽影，受患者呼吸偽影、肝臟邊緣偽影及肝臟近膈頂處容積效應的影響都會導致MRI測量的肝臟體積偏大。

肝臟體積的測定，尤其是肝段體積劃定需要采用CT增強掃描圖像，且肝臟疾病患者常需要多次隨訪檢查來監(jiān)測病情變化和治療效果，存在輻射較大的問題。如能采用低劑量CT測定肝臟及肝段體積，將明顯降低患者的輻射劑量，從而減少因腹部行多期增強CT輻射劑量較大導致的健康隱患。

3.2 IMR在低劑量CT肝臟及肝段體積測量中的應用價值

單純降低輻射劑量會導致CT圖像質量下降，影響肝臟邊緣及肝段分界標志銳利度，導致肝臟體積尤其是肝段體積測定不準確。

IMR是美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，FDA）認證的新型的全迭代重建技術，其通過更多的迭代次數、更為復雜的迭代運算，采用更加完整、全面的系統(tǒng)模型進行對比校正，最終得到低噪聲、高分辨率的CT圖像［13］。IMR技術降低輻射劑量的能力在腹部CT增強檢查中已經得到了證實，并能夠在低劑量下保證圖像質量，不影響診斷［12-13］。我們的前期研究［13］亦表明，在低劑量條件下，采用IMR能夠顯著降低圖像噪聲，提高圖像的低對比分辨率，改善圖像質量，不會影響病灶檢出和常規(guī)診斷。但其在肝臟及肝段體積測量方面的應用研究尚未見報道。

CT測量肝臟體積分為手工法測量和三維重建半自動法測量兩種。研究［14］表明，半自動法測量具有測量準確、速度較快的優(yōu)勢，故本研究采用半自動法測量肝臟體積。半自動法是根據軟件自動識別肝臟解剖及肝密度將所繪層面自動延伸，然后手工微調即可。半自動法測量肝臟總體積時，肝臟邊緣銳利度越高，軟件勾勒的肝臟總體積越準確。另外，肝段體積測量需要人工根據肝段分界標志銳利度進行肝段劃分，因此肝段分界標志銳利度越高，肝段劃分越準確。本研究的主觀評價證實，低劑量條件下應用IMR技術能夠提高肝臟邊緣銳利度及肝段分界標志銳利度。客觀評價方面，本研究在肝臟總體積及肝段體積的定量測量中，A、B組之間差異無統(tǒng)計學意義，說明低劑量下應用IMR技術能夠準確地測定肝臟及肝段體積，并計算相應的LSVR。

本研究將B組管電壓、管電流分別設置為80 kV、150 mA，平均有效劑量為（1.25±0.01）mSv，較A組常規(guī)劑量的有效輻射減低至少75%以上，并且能夠同樣準確地應用重建肝臟圖像測量肝臟總體積、肝段體積，以及計算LSVR，這對于需要長期監(jiān)測肝臟疾病進程、評估治療效果及隨訪肝臟儲備功能的患者具有重要價值。

綜上所述，低劑量條件下應用IMR比FBP重建常規(guī)劑量掃描可明顯降低輻射劑量，提高肝臟邊緣銳利度及肝段分界標志銳利度，可改善低劑量下肝臟圖像質量，準確測量肝臟總體積及肝Ⅰ～Ⅷ段體積的定量數據，并計算得到LSVR。