雙源CT 雙能量成像技術(shù)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)在胰腺癌診斷中的價(jià)值

王宇翔，王 娜，焦次來，劉金芝，程志剛，顏欽文，胡 勝，韓 丹

1.湖北省鄂州市中心醫(yī)院CT 室，湖北 鄂州436000;2.昆明醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像中心

胰腺癌發(fā)病率逐年上升，近30 年來發(fā)病率已增長(zhǎng)3 ～7 倍，而手術(shù)切除率仍在20%左右。成功的手術(shù)切除仍是延長(zhǎng)生存期的最佳選擇［1-2］，因此，胰腺癌的早期診斷與準(zhǔn)確的術(shù)前分期以及可切除性評(píng)價(jià)是手術(shù)治療成功的關(guān)鍵。隨著影像設(shè)備的更新及影像技術(shù)的不斷成熟，CT 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)在診斷胰腺癌及胰腺癌可切除性評(píng)估中起著越來越重要的作用，雖然螺旋CT 在動(dòng)脈期可以獲得充分強(qiáng)化的動(dòng)脈血管圖像，能在一定程度上顯示胰腺周圍動(dòng)脈血管是否受侵或受侵的情況，門脈期在顯示門脈血管及分支上也有一定優(yōu)勢(shì)，但卻不能準(zhǔn)確判斷血管受侵情況，主要是因?yàn)榕c橫斷面垂直在行的胰周大血管的微小變化常被忽略，不能連續(xù)顯示大血管的全貌，在診斷的準(zhǔn)確性上有待進(jìn)一步提高。雙源CT 雙能量掃描能獲得不同信息的幾套數(shù)據(jù)，低能量時(shí)碘對(duì)比劑密度明顯增加，80 kV 組較140 kV 組CT 值幾乎增加一倍，同時(shí)還可利用軟件進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比(optimum contrast)［3-4］，對(duì)顯示病變血管侵犯有一定的優(yōu)勢(shì)。本研究旨在探討雙源CT 雙能量成像技術(shù)在胰腺癌診斷及可行性評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2010 年6 月-2010 年12 月20例疑診胰腺癌患者為雙能組，男10 例，女10 例，年齡40 ～76 歲，平均年齡(57.6 ±8.0)歲，平均體質(zhì)量指數(shù)(BMI)21.0 ±5.0。選取2011 年1 月-2011 年5 月20 例疑診胰腺癌患者為對(duì)照組(常規(guī)組)，男13 例，女7 例，年齡43 ～72 歲，平均年齡(56.8 ±9.5)歲，平均BMI 22.5 ±4.0。兩組患者的年齡、性別及BMI 相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)，具有可比性。雙能組20 例患者中18 例證實(shí)為胰腺癌，常規(guī)組20 例患者中15 例證實(shí)為胰腺癌。

1.2 方法

1.2.1 設(shè)備及藥品:西門子雙源64 排Definition CT(Somatom Definition Dual Source;Siemens Medical Solutions，F(xiàn)orchheim，Germany)，Syngo Multimodality 工作站(syngo MMWP，version 2008A;Siemens Medical Solutions)，CT 注射器為美德瑞達(dá)醫(yī)療器械貿(mào)易(北京)有限公司雙筒高壓注射器(SCT211，Medrad，INC.，America)，造影劑為拜耳醫(yī)藥公司生產(chǎn)的碘普羅胺(370 mgI/ml)注射液(Iopromide Injection，370 mgI/ml，Bayer Healthcare，Germany)，18G 靜脈留置針。

1.2.2 掃描方法:檢查前常規(guī)口服清水500 ～600 ml充盈胃腸道。雙能組采用虛擬平掃，直接增強(qiáng)掃描，在動(dòng)脈期采用雙源CT 雙能量掃描，其他期均采用常規(guī)掃描。對(duì)照組采用常規(guī)腹部掃描，均為三期增強(qiáng)掃描。1.2.3 掃描參數(shù):雙能組管電壓140 kV、80 kV，管電流參考值為60 mAS、330 mAS，pitch 0.8，kenel medium30D。對(duì)照組管電壓120 kV，管電流250 mAS，pitch 0.8，kenel medium30B。掃描范圍從膈頂上2 cm 至雙側(cè)髂前上棘連線水平，注射速率3 ～4 ml/s，自動(dòng)智能觸發(fā)掃描，觸發(fā)平面設(shè)置在肝頂部腹主動(dòng)脈，100 HU時(shí)延遲6 s 啟動(dòng)動(dòng)脈期掃描，40 ～45 s 為門靜脈期，65～70 s 為肝靜脈期，每期掃描時(shí)間約6 ～8 s，重建層厚1 mm，重建增量為0.7 mm。1.2.4 三維重建處理:包括最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)、容積重建(volume rendering，VR)、多平面重建(multiplanar reformation，MPR)。雙能掃描先行優(yōu)化增強(qiáng)后再做重建后處理。

1.3 影像評(píng)價(jià) 由兩位有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師盲法閱片，作出診斷和可切除性評(píng)估。病灶的大小、密度變化和對(duì)胰周結(jié)構(gòu)的侵犯取兩觀察者的平均值。觀察血管的改變用原始數(shù)據(jù)進(jìn)行多平面容積重建圖像。參照國(guó)內(nèi)外胰腺癌CT 診斷和分期標(biāo)準(zhǔn)，以下CT 征象提示胰腺癌不可切除:(1)腸系膜上血管、腹腔動(dòng)脈干、脾靜脈、門靜脈、下腔靜脈等胰周主要血管大部被腫塊包繞、包埋及癌栓形成;(2)鄰近臟器受累，如胃、結(jié)腸等，但十二指腸內(nèi)側(cè)緣部分受累可切除;(3)淋巴結(jié)腫大且融合成團(tuán);(4)肝臟或遠(yuǎn)處臟器轉(zhuǎn)移;(5)腹膜、腸系膜、網(wǎng)膜受累。腫塊局限于胰腺包膜內(nèi)，無直接浸潤(rùn)，無胰周結(jié)構(gòu)侵犯，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(或胰周局部淋巴結(jié)散在腫大)，無臟器轉(zhuǎn)移則認(rèn)為可切除。圖像質(zhì)量采用國(guó)際通用的5 分法，清晰顯示門靜脈主干1 分，顯示門靜脈主干左右支2 分，顯示脾靜脈3 分，顯示腸系膜上下靜脈4 分，顯示腸系膜上下靜脈的分支5 分;3分為合格，達(dá)到4 分即可滿足診斷要求，意見不一致時(shí)，請(qǐng)一名副教授來協(xié)助診斷分析。對(duì)圖像進(jìn)行后處理觀察腫瘤對(duì)胰周血管侵犯的程度，主要包括腹主動(dòng)脈(aorta，AO)、腹腔干(celiac artery，CA)、肝總動(dòng)脈(hepatic artery，HA)、腸系膜上動(dòng)脈(superior mesenteric artery，SMA)、脾動(dòng)脈(splenic artery，SA)、門靜脈(portal vein，PV)、脾靜脈(splenic vein，SV)、腸系膜上靜脈(superior mesenteric vein，SMV)，利用syngo MMWP，version 2008A;Siemens Medical Solutions 工作站，Lu 標(biāo)準(zhǔn)［5］對(duì)血管侵犯程度進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，然后與手術(shù)中臨床醫(yī)生的評(píng)價(jià)進(jìn)行對(duì)照分析。

1.4 輻射劑量 X 線輻射劑量以系統(tǒng)提供的容積CT劑量指數(shù)(CTDIvo1)值和劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)值為標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)公式有效劑量(effective dose，ED)= DLP ×K，換算成有效劑量(單位為mSv)，其中K 為換算因子，采用歐洲CT 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南平均值0.015［6］。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 11.0 統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料采用±s 表示，兩組之間比較采用t檢驗(yàn)，P ＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩觀察者觀察結(jié)果的一致性 兩名放射科醫(yī)師采用雙盲法對(duì)圖像進(jìn)行診斷評(píng)價(jià)，一致性非常好。采用Kappa 檢驗(yàn)分析術(shù)前可切除性評(píng)估的準(zhǔn)確性和對(duì)病灶檢出率及周圍結(jié)構(gòu)侵犯準(zhǔn)確率的一致性，用t 檢驗(yàn)分析兩觀察者所測(cè)腫塊大小的差異性，用χ2檢驗(yàn)比較常規(guī)CT 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)和雙能量動(dòng)態(tài)增強(qiáng)對(duì)胰腺癌腫塊的檢出率，在確定胰腺有無腫瘤病灶時(shí)，K=0.53;密度變化，K=0.58;胰腺癌對(duì)胰周結(jié)構(gòu)的侵犯，K=0.49。分析結(jié)果顯示，腫塊大小相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t =1.04，P ＞0.05);腫塊檢出率分別為88. 8% (16/18)、86. 6%(13/15)，兩組相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05);胰周侵犯、胰周血管受累評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率分別為85. 7%(12/14)、80. 0% (12/15)及83. 3% (10/12)、69. 2%(9/13)，兩組相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)。

2.2 雙能組與常規(guī)組胰腺癌局部腫塊的大小、形態(tài)及邊緣的情況 在腫瘤的大小及形態(tài)顯示上，雙能組與常規(guī)組相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05);在腫瘤的邊緣顯示上，雙能組較常規(guī)組清晰，對(duì)腫瘤的分葉顯示也優(yōu)于常規(guī)組(見表1)。

表1 雙能組與常規(guī)組胰腺癌一般情況的比較(例數(shù))Tab 1 Comparison of pancreatic cancer between dual-energy group and the conventional group (n)

2.3 雙能組與常規(guī)組評(píng)分比較 在重建圖像質(zhì)量上，雙能掃描140 kV 組評(píng)分(4.84 ±0.11)分明顯優(yōu)于80 kV 組(4.21 ±0.18)分和常規(guī)掃描組(4.12 ±0.21)分，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05);80 kV 組與常規(guī)掃描組相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)。

2.4 兩種CT 增強(qiáng)掃描與手術(shù)病理結(jié)果比較 雙能量掃描診斷胰腺癌的原發(fā)病灶及繼發(fā)病灶的準(zhǔn)確率均較高，基本達(dá)到80%以上，較常規(guī)三期掃描準(zhǔn)確率明顯升高(見表2)。本研究胰腺癌侵犯主要包括:血管周圍脂肪間隙消失24 例，血管狹窄18 例，腫瘤完全包埋、阻塞血管8 例，血管內(nèi)癌栓形成15 例，侵犯腸系膜上動(dòng)脈12 例，腸系膜上靜脈14 例，下腔靜脈5 例，門靜脈15 例，脾靜脈13 例，腹主動(dòng)脈1 例，腹腔干3 例(見圖1 ～4)。

2.5 可切除性評(píng)價(jià) 在18 例胰腺癌患者中，雙源CT雙能量動(dòng)態(tài)增強(qiáng)手術(shù)可切除8 例，實(shí)際在手術(shù)中切除7 例;10 例認(rèn)為不可切除，實(shí)際手術(shù)不可切除9 例;判斷胰腺癌可切除的敏感性特異性及準(zhǔn)確性分別為87.5%、90.0%及90.0%。

2.6 雙能組與常規(guī)組輻射劑量比較 常規(guī)組總劑量包括靜脈期和平掃，而雙能掃描由于采用虛擬平掃，總劑量只是計(jì)算靜脈期輻射劑量。雙能掃描使輻射劑量明顯下降，平均降低約6.878 mSv，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05，見表3)。

表2 雙能組與常規(guī)組CT 與手術(shù)病理結(jié)果的比較［例數(shù)(%)］Tab 2 Comparison of diagnosis results between dual-energy CT group and the conventional group with surgical pathology［n(%)］

表3 雙能組與常規(guī)組輻射劑量的比較(±s)Tab 3 Comparison of radiation dosage between dual-energy CT group and the conventional group (±s)

表3 雙能組與常規(guī)組輻射劑量的比較(±s)Tab 3 Comparison of radiation dosage between dual-energy CT group and the conventional group (±s)

輻射劑量 CTDIvol(mGy) DLP(mGy×cm) ED(mSv)14.79 ±3.03 549.15 ±110.03 9.33 ±1.56常規(guī)組 17.91 ±1.79 483.56 ±80.79 16.21 ±1.02 t 值 -2.88 -3.75 -5.雙能組92 P 值＜0.05 ＜0.01 ＜0.01

3 討論

3.1 多層螺旋CT(multi-slice CT，MSCT)在胰腺癌診斷中的意義 由于胰腺癌具有周圍血管浸潤(rùn)和嗜神經(jīng)生長(zhǎng)的重要生物學(xué)特性，因此有不少病例在發(fā)現(xiàn)時(shí)已失去手術(shù)指征［7］。CT 是目前胰腺癌診斷使用最多的方法，特別是MSCT 血管造影已廣泛應(yīng)用于胰腺癌的診斷、分期及手術(shù)可切除性的評(píng)估中。采用三維血管重建圖像能更好顯示血管的解剖結(jié)構(gòu)，其中包括受侵血管的管徑變窄程度及范圍，從而準(zhǔn)確判斷胰腺癌的可切除性。相對(duì)動(dòng)脈而言，門脈及靜脈血管顯示稍差，這是因?yàn)殚T靜脈血管內(nèi)造影濃度達(dá)到峰值的時(shí)間較難把握，而且密度低于動(dòng)脈。由于雙能量掃描優(yōu)化增強(qiáng)的特點(diǎn)，我們采用雙源CT 雙能量掃描技術(shù)來診斷胰腺癌，并對(duì)病灶相關(guān)情況進(jìn)行評(píng)估。

3.2 胰腺癌的檢出及定性 95%以上胰腺癌為乏血管腫瘤，在動(dòng)脈期強(qiáng)化不明顯，而我們?cè)谟^察胰腺癌周圍血管侵犯時(shí)以動(dòng)脈期顯示最佳，采用雙源CT 雙能量掃描技術(shù)，80 kV 組所得數(shù)據(jù)對(duì)提高胰腺癌的檢出率具有重要價(jià)值，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)早期表現(xiàn)為無強(qiáng)化或輕度強(qiáng)化，后期可表現(xiàn)為緩慢強(qiáng)化，部分腫瘤表現(xiàn)為環(huán)狀強(qiáng)化，極少數(shù)富血供腫瘤出現(xiàn)早期強(qiáng)化。MRI 掃描動(dòng)態(tài)增強(qiáng)結(jié)合平掃胰腺癌的檢出率為88% ～92%［8-10］，本研究采用雙源CT 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描結(jié)合虛擬平掃，檢出率為83.3%。胰腺中多發(fā)的胰島細(xì)胞瘤多為富血供腫瘤，動(dòng)脈期即有明顯強(qiáng)化，易與之鑒別。胰腺癌與慢性胰腺炎的鑒別是胰腺動(dòng)態(tài)MRI 增強(qiáng)掃描的難點(diǎn)，Gabata 等［11］報(bào)道，二者的增強(qiáng)方式相同，但在增強(qiáng)程度上胰腺癌低于胰腺炎。一般慢性胰腺炎動(dòng)態(tài)增強(qiáng)后，其強(qiáng)化的變化趨勢(shì)基本同正常胰腺組織變化一致。胰腺癌合并胰腺炎時(shí)表現(xiàn)為在無明顯強(qiáng)化的胰腺炎性組織內(nèi)出現(xiàn)更低信號(hào)的團(tuán)塊影。

3.3 局部侵犯的評(píng)價(jià) 局部侵犯是決定胰腺癌可切除性的重要因素。局部侵犯包括胰周侵犯和血管受累。胰周侵犯表現(xiàn)為胰周脂肪層內(nèi)出現(xiàn)不均勻密度，或胰腺表面出現(xiàn)針狀異常密度影。血管受累表現(xiàn)為血管管徑局限性狹窄、包繞或包埋、栓塞。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)早期胰腺的顯著強(qiáng)化和血管的良好充盈，有利于胰腺癌局部侵犯的評(píng)價(jià)。本研究采用雙源CT 雙能量掃描、常規(guī)三期掃描分別與胰腺癌手術(shù)病理進(jìn)行對(duì)比分析，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。雙源CT 雙能量掃描時(shí)，兩個(gè)球管的管電壓分別為80 kV 和140 kV，低kV 球管的管電流為高kV 球管管電流的3 倍，以保證其輸出的射線有足夠的能量，兩個(gè)球管能同時(shí)同層進(jìn)行掃描，所獲得的低能和高能數(shù)據(jù)不存在位置和時(shí)間差，一次掃描可得到以下幾種數(shù)據(jù):80 kV、140 kV 及加權(quán)數(shù)據(jù)。利用雙能量后處理軟件，還可以得到虛擬平掃CT 圖像、碘圖及血管的優(yōu)化對(duì)比圖。

3.4 CT 技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步 不僅包括MSCT 的發(fā)展，還包括保證圖像質(zhì)量的前提下控制輻射劑量。而CT圖像質(zhì)量與人體接受的X 線劑量存在著矛盾關(guān)系，以往放射工作者常通過提高X 線劑量來改善圖像質(zhì)量。而隨著CT 應(yīng)用越來越廣泛，由此引起的輻射損傷已成為嚴(yán)重的醫(yī)療問題和社會(huì)問題，也是目前公眾普遍關(guān)心的焦點(diǎn)問題。有文獻(xiàn)報(bào)道［12-13］超過5 ～100 mSv的X 線吸收劑量被證明與癌癥的發(fā)生有直接關(guān)聯(lián)。流行病學(xué)調(diào)查也顯示，相當(dāng)于CT 檢查的X 線輻射劑量可增加癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。按照現(xiàn)在的CT 應(yīng)用情況，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)［14］估算在美國(guó)1.5% ～2.0%的癌癥將由CT 檢查所致。MSCT 成像時(shí)由于采用亞毫米薄層及小螺距重疊掃描，導(dǎo)致其射線劑量顯著增大。如今CT業(yè)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到放射診斷的安全性和準(zhǔn)確性對(duì)患者的重要性，于是在保證圖像質(zhì)量的前提下，運(yùn)用多種方法進(jìn)行劑量管理，獲得最大信噪比的同時(shí)又能有效地降低患者的輻射劑量成為放射學(xué)者的研究方向。而且采用雙能掃描門靜脈輻射劑量較常規(guī)平掃增多，但是運(yùn)用虛擬平掃明顯降低了患者的輻射劑量。

總之，雙源CT 雙能量掃描胰腺癌及常規(guī)三期掃描一樣，均能直接顯示胰腺癌及周圍血管情況，同時(shí)對(duì)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腹膜病變的顯示有相當(dāng)?shù)囊饬x，而且雙源CT 擁有強(qiáng)大的后處理功能，能有效降低患者的輻射劑量，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值，值得推廣和應(yīng)用。本研究的局限性是選擇病例太少，未能進(jìn)行大樣本對(duì)比。雙源CT 雙能掃描與MSCT 掃描對(duì)比觀察指標(biāo)較多，本研究?jī)H選用了部分對(duì)比指標(biāo)，研究?jī)?nèi)容有所局限，并不能全面反映兩者之間在胰腺癌成像上的優(yōu)劣。

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