賈曉茜,王怡名,同 維,屈 媛,陳 姣,韓春瑩,田 倩,朱書萌,郭建新,李 淼
(西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,陜西西安 710061)
隨著影像技術(shù)的不斷發(fā)展,增強(qiáng)CT應(yīng)用越來(lái)越廣泛,是肝臟占位性病變最常用的影像檢查方式。肝臟增強(qiáng)CT所使用的對(duì)比劑(contrast medium,CM)劑量計(jì)算方法以患者總體質(zhì)量(total body weight,TBW)作為指數(shù)最為常見(jiàn),TBW獲得方便,簡(jiǎn)單易操作,還可以縮小因固定劑量導(dǎo)致的強(qiáng)化差異[1-2]。然而,脂肪因灌注不良,分布CM能力較差,對(duì)于體型肥胖或女性患者,因體內(nèi)脂肪比例相對(duì)較高而導(dǎo)致以TBW計(jì)算的CM劑量相對(duì)過(guò)高[3]。因此,近年來(lái)有學(xué)者推薦使用其他身體指數(shù)計(jì)算CM劑量,認(rèn)為體表面積和去脂體質(zhì)量(lean body weight,LBW)較TBW能更進(jìn)一步縮小血管和組織間的強(qiáng)化差異[4-5],尤其以LBW與肝臟強(qiáng)化值相關(guān)性最高[6]。
要滿足肝臟增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)條件[7],需要較高的碘量。能譜CT能夠同時(shí)觀察常規(guī)的混合能量CT圖像(k Vp)、單能量CT圖像(keV)及物質(zhì)分離的密度圖像,并且能夠重建40~140 keV范圍101個(gè)單能量圖像,CT能譜成像在不增加輻射劑量和不影響圖像質(zhì)量的同時(shí)可顯著減少碘攝入量[8]。然而,通過(guò)文獻(xiàn)檢索和閱讀,暫未發(fā)現(xiàn)能譜CT掃描條件下不同身體指數(shù)計(jì)算CM劑量后對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生的差異,故假設(shè)在能譜CT掃描條件下,TBW仍然會(huì)產(chǎn)生更大的強(qiáng)化差異。因此,本研究旨在對(duì)比基于能譜CT的掃描條件下,LBW和TBW作為指數(shù)計(jì)算肝臟增強(qiáng)CM劑量、圖像質(zhì)量和增強(qiáng)效果的變異度。
1.1 研究對(duì)象連續(xù)納入2018年11月至2019年1月行上腹增強(qiáng)CT的患者。排除標(biāo)準(zhǔn):①肝硬化或其他彌漫性肝??;②嚴(yán)重腎功能不全;③因各種原因,如對(duì)比劑不良反應(yīng)、對(duì)比劑外滲或病情變化等導(dǎo)致檢查中斷;④偽影過(guò)大或者檢查部位未包全等原因需要二次掃描。最終納入患者共218例,其中LBW組101例,TBW組117例。本研究獲得倫理委員會(huì)批準(zhǔn),并取得患者及家屬的知情同意。LBW計(jì)算公式采用最常用的James公式[9]:
1.2 設(shè)備及參數(shù)所有患者均在GE Revolution CT(GE Healthcare,US)進(jìn)行檢查。兩組均采用能譜CT掃描,參數(shù)一致:80/140 kVp瞬時(shí)切換,自動(dòng)mA,噪聲指數(shù)7,ROI監(jiān)測(cè)在肝頂層面的腹主動(dòng)脈,觸發(fā)閾值為120 HU,觸發(fā)后延遲12 s開始掃描動(dòng)脈期,再延遲32 s掃描門靜脈期。使用Ulrich高壓注射器注射,選擇次高滲CM碘海醇300 mgI/mL(GE Health?care,US),LBW組劑量為500 mgI/kg(LBW),TBW為450 mgI/kg(TBW),以2.8 mL/s的速度通過(guò)22號(hào)留置針經(jīng)右側(cè)前臂或肘靜脈注入,注射結(jié)束后以相同速度注入30 mL生理鹽水。掃描結(jié)束后重建50 keV、50%Asir圖像,層厚5 mm。
1.3 圖像采集及分析所有圖像均在GE AW4.7后處理工作站進(jìn)行測(cè)量,分別測(cè)量動(dòng)脈期肝頂、門靜脈入口和肝底層面的腹主動(dòng)脈CT值和標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation,SD),各測(cè)量3次,測(cè)量面積150~200 mm2并避開鈣化和斑塊,取平均值作為主動(dòng)脈CT值(HU-aorta),HU-aorta≥280 HU則認(rèn)為動(dòng)脈增強(qiáng)達(dá)標(biāo)[9];根據(jù)Couinaud-8分段方法(圖1)測(cè)量門靜脈期每一段肝臟的CT值,選取3個(gè)不同層面各測(cè)量1次,測(cè)量面積150~200 mm2,并避開病變、血管鈣化和偽影等,其平均值與平掃期肝臟CT值的差值作為肝臟增強(qiáng)值(?-liver),?-liver≥50 HU則認(rèn)為肝臟增強(qiáng)達(dá)標(biāo)[10]。比較兩組患者CM劑量、HU-aorta和?-liver值、達(dá)標(biāo)率以及變異度。
圖1 肝臟CT值測(cè)量Fig.1 Liver CT value measurement
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用IBM SPSS 20.0軟件分析數(shù)據(jù)。滿足正態(tài)分布數(shù)據(jù)均值比較使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),率的比較使用Pearson卡方檢驗(yàn)。P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 社會(huì)人口學(xué)資料兩組患者社會(huì)人口學(xué)資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表1)。
表1 兩組患者社會(huì)人口學(xué)資料的比較Tab.1 Comparison of demographic databetween thetwo groups
2.2 LBW組與TBW組CM劑量和增強(qiáng)值與TBW組相比,LBW組CM劑量較?。≒<0.05),主動(dòng)脈CT值(HU-aorta)和肝臟增強(qiáng)值(?-liver)較低(P<0.05),圖像SD值較低(P<0.05)。LBW組的HU-aorta變異率為12%(40.65/329.9),低 于TBW組 的17%(59.52/350.32)(P<0.05)。LBW組的?-liver變異率為15%(9.16/62.44),低 于TBW組 的26%(18.21/69.90)(P<0.05,表2)。
表2 兩組患者CM劑量和增強(qiáng)值的比較Tab.2 Comparison of CM dose and enhancement value between the two groups (±s)
表2 兩組患者CM劑量和增強(qiáng)值的比較Tab.2 Comparison of CM dose and enhancement value between the two groups (±s)
指標(biāo)CM劑量(mL)HU-aorta(HU)?-liver(HU)SD-aorta(HU)SD-liver(HU)LBW組83.01±9.20 329.90±40.65 62.44±9.16 19.54±2.54 17.11±2.45 T BW組89.49±12.90 350.32±59.52 69.90±18.21 20.91±4.00 17.71±1.69 t?4.321?2.911?3.858?3.046?2.255 P<0.001 0.004<0.001 0.003 0.025
2.3 LBW組與TBW組變異度的比較TBW組的增強(qiáng)值變異度較大,HU-aorta的標(biāo)準(zhǔn)差為59.52 HU,?-liver的標(biāo)準(zhǔn)差為18.21 HU,TBW組患者主動(dòng)脈和肝臟的增強(qiáng)值波動(dòng)范圍均明顯大于LBW組(表3)。
2.4 LBW組與TBW組達(dá)標(biāo)率的比較LBW組和TBW組分別有92名(91.09%)和106名(90.60%)患者的HU-aorta達(dá)標(biāo),93名(92.08%)和104名(88.89%)患者的?-liver達(dá)標(biāo),兩組HU-aorta的達(dá)標(biāo)率(P=0.90)和?-liver的達(dá)標(biāo)率(P=0.43)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖2)。
本研究使用國(guó)內(nèi)業(yè)界增強(qiáng)CT掃描常規(guī)劑量450 mgI/kg(TBW)作為對(duì)照組CM用量[11]。有研究證實(shí),在非能譜CT掃描條件下,要達(dá)到肝臟增強(qiáng)檢查中主動(dòng)脈和肝臟的強(qiáng)化要求,需使用CM的劑量為600~780 mgI/kg(LBW)[1-2,6],據(jù)此推算,普通成年人進(jìn)行一次肝臟增強(qiáng)CT掃描需要1~2瓶的劑量。能譜CT成像因其可根據(jù)物質(zhì)的不同參數(shù)本質(zhì)得到最佳單能量圖像,更加精準(zhǔn)地反映物質(zhì)的性質(zhì),近5年已被廣泛應(yīng)用并取得了很好的成果,尤其是在血管成像中可以增加信噪比,提高血管CT值,從而降低CM的用量[12-16]。本研究首次采用能譜CT掃描技術(shù),在增強(qiáng)成像模態(tài)下,對(duì)基于不同的體質(zhì)量指數(shù)(TBWvs.LBW)計(jì)算CM給藥劑量時(shí),主動(dòng)脈、肝臟圖像的增強(qiáng)效果進(jìn)行了初步的前瞻性定量考察。雖然沒(méi)有可參考的標(biāo)準(zhǔn)劑量,但經(jīng)過(guò)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),將CM劑量選擇為500 mgI/kg(LBW)作為實(shí)驗(yàn)組即可滿足絕大多數(shù)檢查需求,該劑量比國(guó)外研究報(bào)道的600~780 mgI/kg(LBW)降低了20%~30%,使肝臟增強(qiáng)掃描也步入了低CM量技術(shù)的隊(duì)伍。在實(shí)現(xiàn)兩組HUaorta和?-liver增強(qiáng)達(dá)標(biāo)率相似的前提下(均高達(dá)90%以上),不僅LBW組的CM劑量較低(P<0.05),而且LBW組測(cè)量所得HU-aorta和?-liver的變異度較TBW組變異度顯著降低。結(jié)果表明,進(jìn)行能譜CT增強(qiáng)掃描時(shí),在保證圖像增強(qiáng)效果達(dá)標(biāo)的前提下,采用LBW可將CM劑量控制在更低水平,并提供比TBW更均一的增強(qiáng)效果,有利于更準(zhǔn)確的CT圖像定量分析。
圖2兩組患者增強(qiáng)達(dá)標(biāo)率的比較Fig.2 Comparison of enhanced compliance rate in the two groups
胡茂清等[3]證實(shí),與TBW相比,以LBW計(jì)算碘劑量患者與患者之間主動(dòng)脈和肝臟增強(qiáng)CT值差異性更?。粭钚穹宓萚17]證實(shí),使用個(gè)性化CM注射方案,在不影響圖像質(zhì)量的前提下,可以降低CM用量。本研究結(jié)果顯示,TBW組的增強(qiáng)值變異度較大,主動(dòng)脈增強(qiáng)值的標(biāo)準(zhǔn)差為59.52 HU,肝臟增強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)差為18.21;此外,TBW組增強(qiáng)值波動(dòng)范圍也較LBW組大,Aorta波動(dòng)在189.45~483.63 HU,?-liver波動(dòng)在33.81~133.97 HU,明顯大于LBW組的波動(dòng)范圍。該結(jié)果說(shuō)明,在能譜CT成像的掃描條件下,使用TBW作為指數(shù)計(jì)算CM劑量會(huì)得出較LBW更大的增強(qiáng)差異,與非能譜掃描條件下得出的結(jié)論一致[18]。這進(jìn)一步解釋了使用LBW計(jì)算CM用量,不僅可以減少CM用量,提高增強(qiáng)的一致性,而且兩組主動(dòng)脈和肝臟強(qiáng)化達(dá)標(biāo)率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本研究還存在一定的局限性:①因納入患者數(shù)量有限,未能將患者按照體質(zhì)量進(jìn)行分組行進(jìn)一步分析,這也是今后需進(jìn)一步探索的內(nèi)容;②兩組CM劑量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)均為經(jīng)驗(yàn)值,不一定能精確表示能譜CT的最佳劑量,需進(jìn)一步研究;③本研究?jī)H比較了能譜CT固定單能量的圖像增強(qiáng)效果,未進(jìn)行多個(gè)單能量之間的比較。
總而言之,在能譜CT的掃描條件下,以TBW作為指數(shù)仍然會(huì)高估CM劑量,得到更大差異的強(qiáng)化值,進(jìn)一步證實(shí)LBW作為計(jì)算指數(shù)在不同掃描條件下的合理性。此外,由于能譜CT可以實(shí)現(xiàn)不同能量值的切換,得到更佳的單能量圖像和更精準(zhǔn)的CT值,因此可以在高達(dá)標(biāo)率的前提下大大降低CM的劑量,這不僅可以提高增強(qiáng)的一致性,而且能夠?qū)崿F(xiàn)肝臟增強(qiáng)的低劑量掃描。