祁冬，馬靜，姜研，費(fèi)翔，王進(jìn)廣，田歐，姚傳順

蚌埠市第一人民醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)影像科；b.普外科；c.消化科，安徽 蚌埠 233000

引言

膽囊結(jié)石是臨床中較為常見(jiàn)的膽道系統(tǒng)疾病，發(fā)病率較高，臨床中輕者主要以上腹部反復(fù)隱痛多見(jiàn)，嚴(yán)重可導(dǎo)致急性胰腺炎，膽囊炎等。一般結(jié)石形成的主要原因與多個(gè)方面有關(guān)，包括膽汁生理代謝變化、感染及個(gè)人不良生活習(xí)慣等[1]。以往膽囊結(jié)石無(wú)論陽(yáng)性還是陰性，大部分采用膽囊切除的方法，但是其術(shù)后并發(fā)癥多且影響患者術(shù)后生活質(zhì)量，隨著人們對(duì)生活質(zhì)量水平要求的不斷提高，保膽治療成為近年來(lái)臨床治療膽囊結(jié)石的研究熱點(diǎn)[2-3]。而能否采用保膽治療方案則直接取決于結(jié)石的成分，陽(yáng)性結(jié)石一般采取膽囊切除的方案，陰性結(jié)石則先采取保膽治療，即使用藥物進(jìn)行溶石治療，若溶石無(wú)效再考慮手術(shù)治療，因此明確結(jié)石成分則極其重要。已有國(guó)外學(xué)者研究報(bào)道[4-5]，利用雙源CT對(duì)膽結(jié)石進(jìn)行體外雙能量成像，可以準(zhǔn)確鑒別膽固醇結(jié)石與非膽固醇結(jié)石，敏感性達(dá)95%。既往已有學(xué)者采用能譜CT對(duì)膽道系統(tǒng)陰性結(jié)石進(jìn)行相關(guān)研究，準(zhǔn)確率較混合能量圖像明顯提高，但是評(píng)價(jià)參數(shù)多較為單一[6]。本研究采用目前業(yè)界超高端256排Revolution CT，該款機(jī)型較常規(guī)CT不但具備能譜成像（Gemstone Spectral Imaging，GSI）功能，還擁有16 cm高清寶石寬體探測(cè)器，0.28 s/r的轉(zhuǎn)速，0.23 mm空間分辨率及29 ms時(shí)間分辨率，因此對(duì)于許多急重癥、肺功能差屏氣不佳患者仍能滿(mǎn)足檢查要求，同時(shí)通過(guò)采用多個(gè)能譜成像參數(shù)（單能量、能譜曲線、基物質(zhì)密度圖、有效原子序數(shù)、偽彩圖）對(duì)膽囊陰性結(jié)石進(jìn)行多方位、多角度評(píng)價(jià)，分析其在各個(gè)參數(shù)圖像上的影像特征，以提高診斷準(zhǔn)確率，為臨床制定治療方案提供全面的影像學(xué)信息。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集本院自2019年1月至2020年12月期間30例經(jīng)臨床醫(yī)師查體高度懷疑膽囊結(jié)石疾病影像資料，所有患者經(jīng)B超檢查后均提示膽囊陰性結(jié)石，為進(jìn)一步明確病變?cè)敿?xì)信息，所有患者均采用能譜掃描模式對(duì)上腹部進(jìn)行掃描，先采用常規(guī)kVp圖像分析未發(fā)現(xiàn)明顯結(jié)石，后經(jīng)能譜軟件分析發(fā)現(xiàn)28例陰性結(jié)石，以手術(shù)結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn)。本組入選患者中男性18例，女性12例，年齡32～75歲，平均年齡（48.39±10.98）歲，臨床表現(xiàn)以右上腹反復(fù)疼痛為主，其中2例伴有發(fā)熱。本研究所有患者均知情并經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 儀器與方法

采用美國(guó)GE公司256排Revolution CT掃描儀。檢查前囑咐患者禁食，掃描時(shí)屏住呼吸，選擇能譜掃描模式進(jìn)行掃描，掃描方向自頭側(cè)至足側(cè)，掃描范圍自膈肌水平至肝臟下緣水平，直至掃描完膽囊為止。主要掃描參數(shù)：管電壓類(lèi)型選擇GSI，80～140 kVp，管電流類(lèi)型選擇GSI Manual，大小445 mA，轉(zhuǎn)速0.5 s/r，Z軸探測(cè)器覆蓋范圍8 cm，螺距0.998:1，掃描方式螺旋掃描，重建類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)重建，ASiR-V權(quán)重50%，掃描層厚、層間距5.0 mm，重建層厚、層間距0.625 mm。

1.3 圖像后處理

將30例患者能譜數(shù)據(jù)圖像傳至GE AW4.7工作站，選擇能譜分析軟件GSI Viewer對(duì)每例患者圖像均進(jìn)行如下處理：① 分別測(cè)量不同能級(jí)（40～140 keV，間隔10 keV）單能量圖像陰性結(jié)石及鄰近膽汁CT值及觀察各keV圖像陰性結(jié)石顯示情況；② 測(cè)量陰性結(jié)石、皮下脂肪及鄰近膽汁的能譜曲線，計(jì)算其曲線斜率k=（CT2-CT1）/（K2-K1），（CT2、CT1分別代表CT值大小，K2、K1分別代表不同能級(jí)keV單能量值大小）；③ 選擇有效原子序數(shù)圖（Eff-Z），測(cè)量陰性結(jié)石、皮下脂肪及鄰近膽汁有效原子序數(shù)；④ 選擇基物質(zhì)密度圖脂/水圖、碘/水圖；觀察陰性結(jié)石在碘/水圖和脂/水圖上密度變化。所有測(cè)量數(shù)據(jù)均側(cè)三次，取其平均值作為參考值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，服從正態(tài)分布計(jì)量資料采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，行t檢驗(yàn)；不服從正態(tài)分布計(jì)量資料以M（P25，P75），采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)表示，行χ2檢驗(yàn)，以P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以手術(shù)結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算能譜掃描診斷膽囊陰性結(jié)石的敏感性、特異性及診斷符合率，并采用Kappa檢驗(yàn)評(píng)價(jià)二者診斷結(jié)果的一致性，0.61

2 結(jié)果

能譜掃描30例患者中，經(jīng)能譜分析診斷出膽囊陰性結(jié)石患者28例，1例為膽囊息肉，1例未見(jiàn)明顯異常，后該患者進(jìn)一步行MRCP檢查診斷為膽囊陰性結(jié)石，最后經(jīng)手術(shù)證實(shí)膽囊陰性結(jié)石患者29例，1例為膽囊息肉。以手術(shù)結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn)，能譜掃描診斷膽囊陰性結(jié)石的敏感性為 93.10%（27/29）、特異性100 %（1/1）及診斷符合率 90.00%（27/30），其診斷結(jié)果與手術(shù)結(jié)果一致性較好（Kappa=0.817）。陰性結(jié)石與皮下脂肪能譜曲線均呈反弓緩慢上升型，二者曲線斜率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；膽汁能譜曲線呈水平直線型或輕微下降型，與陰性結(jié)石曲線斜率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；膽囊陰性結(jié)石與皮下脂肪平均有效原子序數(shù)相近，二者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；與鄰近膽汁平均有效原子序數(shù)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（表1）。在普通kVp圖像上及70 keV單能量圖像均未發(fā)現(xiàn)陰性結(jié)石，而在低能級(jí)40 keV單能量圖像上膽囊陰性結(jié)石呈低密度影，高能級(jí)140 keV單能量圖像上呈高密度影。在基物質(zhì)密度脂/水圖上，膽囊陰性結(jié)石呈高密度結(jié)節(jié)影，在碘/水圖上呈低密度結(jié)節(jié)影，而陰性結(jié)石在有效原子序數(shù)偽彩圖上表現(xiàn)為深藍(lán)色，與膽汁顏色對(duì)比明顯，易于分辨（圖1）。膽囊陰性結(jié)石及鄰近膽汁在低能級(jí)（40～60 keV）和高能級(jí)（90～140 keV）時(shí)，單能量圖像CT值差異較大，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而在70～80 keV時(shí)，二者CT值差異不大，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（表2）。

圖1 同一患者膽囊陰性結(jié)石在各個(gè)能譜參數(shù)圖像上影像特征表現(xiàn)結(jié)果

表1 能譜分析膽囊陰性結(jié)石、皮下脂肪與膽汁結(jié)果比較（±s）

表1 能譜分析膽囊陰性結(jié)石、皮下脂肪與膽汁結(jié)果比較（±s）

注：t、P為陰性結(jié)石與皮下脂肪比較檢驗(yàn)值，t1、P1為陰性結(jié)石與膽汁比較檢驗(yàn)值。

成分 能譜曲線斜率 平均有效原子序數(shù)陰性結(jié)石 -1.09±0.48 6.07±1.05皮下脂肪 -1.47±0.25 5.91±0.49膽汁 0.53±0.16 8.76±0.34 t值 2.841 0.813 P值 0.915 1.306 t1值 -9.682 4.457 P1值 0.002 0.037

表2 不同keV單能量圖像上膽囊陰性結(jié)石與膽汁CT值結(jié)果比較（±s，HU）

表2 不同keV單能量圖像上膽囊陰性結(jié)石與膽汁CT值結(jié)果比較（±s，HU）

Kev 膽囊陰性結(jié)石 膽汁 t值 P值40 -19.92±26.90 38.33±19.21 -12.38 0.001 50 -7.83±16.95 27.42±14.11 -9.59 0.015 60 5.92±18.75 20.67±11.63 -7.75 0.037 70 10.83±12.28 16.58±9.81 1.06 0.132 80 15.68±10.86 11.50±8.42 0.98 1.059 90 17.76±8.64 8.25±6.70 6.28 0.046 100 19.66±7.15 5.75±4.54 8.36 0.031 110 22.93±6.43 4.08±4.37 8.59 0.025 120 25.32±6.97 3.08±3.82 9.07 0.020 130 27.09±7.26 2.00±3.06 10.08 0.011 140 29.98±7.65 1.95±2.91 11.57 0.002

3 討論

一般膽囊陽(yáng)性結(jié)石常規(guī)CT或B超都能夠明確診斷，滿(mǎn)足臨床要求，而陽(yáng)性結(jié)石在膽囊結(jié)石中僅僅占約10%～20%左右[7]，當(dāng)結(jié)石中膽固醇含量達(dá)到80%時(shí)，此時(shí)密度與膽汁接近，常規(guī)CT則難以發(fā)現(xiàn)。超聲和磁共振均可發(fā)現(xiàn)陰性結(jié)石，但是超聲分辨率較低、操作視野狹小，受操作者個(gè)人技術(shù)水平影響較大，若患者腸道積氣嚴(yán)重，會(huì)嚴(yán)重影響診斷，提高信息有限，不能滿(mǎn)足臨床需求。而磁共振檢查時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，檢查禁忌癥較多，需要吸氣屏氣配合，許多急重癥及肺功能差患者，不能滿(mǎn)足檢查要求，得不到滿(mǎn)意的圖像質(zhì)量。近幾年來(lái)隨著能譜CT的不斷發(fā)展，其憑借多參數(shù)成像的功能優(yōu)勢(shì)，已在血管造影、腫瘤分期及轉(zhuǎn)移等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[8-9]。

在能譜CT應(yīng)用之前，常規(guī)CT診斷膽囊陰性結(jié)石常常出現(xiàn)漏診，主要是因?yàn)槌Ｒ?guī)CT產(chǎn)生的X線能量是連續(xù)分布的特點(diǎn)，得到的CT圖像也是這種混合能量的平均效應(yīng)，因此就影響了等密度病變的檢出。而能譜信息數(shù)據(jù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)將能譜數(shù)據(jù)空間進(jìn)行雙能量解析，將傳統(tǒng)混合能量分解成從40～140 keV之間不同X線能量單能量圖像[10]。目前已有學(xué)者研究出許多基物質(zhì)X線吸收衰減系數(shù)，利用已得到的質(zhì)量衰減系數(shù)和能譜掃描得到的密度范圍，可以測(cè)得物質(zhì)在任何單能量下的CT值，并且可以獲得不同組織器官及病灶的能譜曲線特點(diǎn)，另外能譜分析還可以對(duì)病灶進(jìn)行物質(zhì)分離與定量分析、有效原子序數(shù)測(cè)量等，這為實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)定性及定量分析提供了可能[11-12]。另一方面，本研究所使用的機(jī)型采用了最先進(jìn)的多模型迭代重建算法（Adaptive Statistical iterative Reconstruction-Veo，ASiR-V）其通過(guò)采用噪聲、物體及物理結(jié)構(gòu)模型，經(jīng)過(guò)反復(fù)迭代與校正，可以在降低掃描條件的同時(shí)有效降低圖像噪聲，來(lái)提高圖像質(zhì)量，滿(mǎn)足診斷要求[13-14]。

據(jù)相關(guān)研究表明，不同的物質(zhì)具有不同的X線吸收衰減系數(shù)，同一種物質(zhì)在不同能級(jí)單能量圖像上密度表現(xiàn)也不相同[15-16]，即使相近的組織或病變也會(huì)發(fā)生變化，在低keV和高keV時(shí)密度差別較大，而在70 keV左右時(shí)密度差異較小，因?yàn)榇藭r(shí)70 keV圖像CT值與普通120 kVp圖像CT值相當(dāng)。楊創(chuàng)勃等[17]應(yīng)用寶石能譜CT分析膽囊陰性結(jié)石結(jié)果表明，隨著keV值增大，膽囊陰性結(jié)石密度逐漸增大，而膽汁密度逐漸減小。本研究結(jié)果顯示，膽囊陰性結(jié)石在40 keV單能量圖像時(shí)表現(xiàn)為低密度影，140 keV單能量圖像時(shí)表現(xiàn)為高密度影，與周?chē)懼芏炔顒e較大，二者CT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），與其研究結(jié)果相符。賈愛(ài)英等[18]研究結(jié)果表明，通過(guò)能譜CT物質(zhì)分離技術(shù)可以將膽囊陰性結(jié)石在脂基圖清晰顯示出來(lái)。本研究采用碘、水及脂三種物質(zhì)進(jìn)行配對(duì)組合的方式來(lái)分離出另外一種物質(zhì)，可將以脂質(zhì)成分為主的結(jié)石與以水成分為主的膽汁分離開(kāi)，結(jié)果顯示膽囊陰性結(jié)石在脂/水基物質(zhì)密度圖上表現(xiàn)為高密度，而碘/水基物質(zhì)密度圖表現(xiàn)為低密度，從而在一定程度上也說(shuō)明陰性結(jié)石主要以脂質(zhì)含量為主。

能譜曲線是反映某種物質(zhì)特點(diǎn)和規(guī)律的曲線，代表著同一種物質(zhì)在不同keV能量下CT值變化的特征曲線，通過(guò)能譜曲線分析可以判斷物質(zhì)是否具有同一性質(zhì)，亦可比較不同物質(zhì)之間的差異性，也可以計(jì)算能譜曲線的斜率對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量評(píng)估[19]。汪衛(wèi)兵等[20]和Li等[21]通過(guò)能譜曲線分析膽囊陰性結(jié)石結(jié)果顯示，膽囊陰性結(jié)石能譜曲線呈上升型，而膽汁呈輕度下降或平臺(tái)型，且二者曲線斜率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究結(jié)果表明，膽囊陰性結(jié)石能譜曲線呈反弓緩慢上升型，斜率為負(fù)值，同層面皮下脂肪能譜曲線也呈反弓緩慢上升型，與陰性結(jié)石曲線特點(diǎn)相同，其斜率也為負(fù)值，二者差異較小（P>0.05）。而膽汁能譜曲線呈水平直線型或輕微下降型，曲線斜率與陰性結(jié)石曲線斜率比較差異較大（P<0.05）。有效原子序數(shù)則是能譜分析中對(duì)無(wú)機(jī)物準(zhǔn)確分析的方法，通過(guò)測(cè)量無(wú)機(jī)物的有效原子序數(shù)，可以確定其化學(xué)成分，明確無(wú)機(jī)物性質(zhì)，起到精確診斷與鑒別診斷的作用。本研究結(jié)果顯示，膽囊陰性結(jié)石有效原子序數(shù)為6.07±1.05，與脂肪5.91±0.49相近（P>0.05），而與膽汁8.76±0.34相差較大（P<0.05）。另外，通過(guò)有效原子序數(shù)偽彩圖發(fā)現(xiàn)膽囊陰性結(jié)石表現(xiàn)為深藍(lán)色，與周?chē)懼伾纬甚r明對(duì)比，更易于辨別。在診斷效能方面，本研究采用能譜掃描診斷膽囊陰性結(jié)石的敏感性為93.10%，特異性為100%，與Yang等[22]研究結(jié)果一致。

本研究尚存在不足之處：① 首先樣本量較少，并且沒(méi)有與膽囊息肉等其他病灶進(jìn)行對(duì)比研究；② 未對(duì)本組患者結(jié)石成分進(jìn)行紅外光譜分析，因此膽囊陰性結(jié)石成分是否全是膽固醇或還是含有其他成分不得而知；③ 對(duì)于肝內(nèi)膽管及膽總管陰性結(jié)石是否適用還有待進(jìn)一步研究。

總之，256排Revolution CT多參數(shù)能譜分析為臨床診斷膽囊陰性結(jié)石提供了一種全新的方法，能夠顯著提高對(duì)陰性結(jié)石的檢出率，具有較高的敏感性和特異性，為臨床選擇合適地治療方案提供參考依據(jù)，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。