Revolution CT軸位全肝灌注“一站式”成像的可行性

陶奉明，劉愛連，劉靜紅，鄧錫佳，李 燁，陳麗華，陳安良，劉曉冬，郭 丹，方 鑫

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 大連 116011)

Revolution CT軸位全肝灌注“一站式”成像的可行性

陶奉明，劉愛連*，劉靜紅，鄧錫佳，李 燁，陳麗華，陳安良，劉曉冬，郭 丹，方 鑫

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 大連 116011)

目的 探討Revolution CT軸位掃描全肝灌注“一站式”成像的可行性。方法 選取19例患者行Revolution CT上腹部增強(qiáng)檢查，獲得全肝CT灌注(CTP)圖像、靜脈期及平衡期圖像。于CTP圖像上由2名觀察者分別確定腹主動脈與門靜脈主干時間-密度曲線(TDC)峰值對應(yīng)的rank值及CT值，定量測量肝左、右葉灌注參數(shù)血流量(BF)、血容量(BV)、平均通過時間(MTT)、達(dá)峰時間(TP)、肝動脈分?jǐn)?shù)(HAF)。采用腹主動脈和門靜脈TDC峰值所對應(yīng)的圖像重組肝動脈CTA、門靜脈CTV，并提取動脈期圖像。記錄CT灌注和“一站式”檢查的輻射劑量。比較肝左、右葉灌注參數(shù)的差異，并對2名觀察者的結(jié)果進(jìn)行一致性分析。結(jié)果 肝左葉、右葉的BF和MTT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)；2名觀察者對肝動脈CTA、門靜脈CTV及動脈期圖像的主觀評分均≥2分，一致性良好(Kappa值均>0.6)。灌注期和“一站式”檢查有效輻射劑量分別為14.47 mSv、21.29 mSv。結(jié)論 Revolution CT軸位全肝灌注“一站式”成像，在保證較低輻射劑量的前提下，可獲得肝臟CTP的多個定量參數(shù)，又可提供清晰的肝動脈CTA、門靜脈CTV和3期增強(qiáng)掃描圖像，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

肝臟；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；灌注成像

肝臟CT灌注(computed tomography perfusion, CTP)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于肝硬化分級、門靜脈高壓評估、腫瘤治療后的評估等方面，且可鑒別惡變的肝硬化小結(jié)節(jié)、發(fā)現(xiàn)早期小肝癌[1-2]。但由于CT探測器的寬度、放射性損傷、數(shù)學(xué)模型的選擇等因素限制了CTP廣泛應(yīng)用[3]。Revolution CT有16 cm寬體探測器，可實(shí)現(xiàn)軸位單器官灌注，一次掃描即可獲得肝臟CTP圖像、3期增強(qiáng)圖像、肝動脈CTA及門靜脈CTV圖像，且其配備的自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建技術(shù)(adaptive statistical iterative reconstruction-VEO, ASiR-V)可大大降低輻射劑量。本研究采用Revolution CT進(jìn)行上腹增強(qiáng)檢查，探討Revolution CT軸位全肝灌注“一站式”成像的可行性。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2015年10月—2015年11月因臨床懷疑胃腸道及胰腺占位性病變需行上腹部增強(qiáng)掃描的患者19例，男7例，女12例，年齡35～77歲，平均(58.8±9.7)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①肝臟無彌漫性病變，無局灶實(shí)性占位性病變或直徑>2 cm的囊腫；②無導(dǎo)致肝臟血流變化的其他系統(tǒng)疾病；③無肝、脾及腹部血管手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①CTP成像的電流、床位或掃描野不一致使無法重建者；②動脈期肝內(nèi)見明顯的異常灌注區(qū)。本研究經(jīng)我院倫理委員會審批同意，所有患者均簽署知情同意書。

1.2儀器與方法 采用GE Revolution CT機(jī)，所有患者檢查前4 h禁食、水，掃描范圍自肺底至肝下緣。采用高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈注射生理鹽水20 ml，速率5 ml/s，而后以相同速率注入非離子型對比劑碘海醇(350 mgI/ml)85 ml，再跟注20 ml生理鹽水。注射對比劑5 s后行CTP掃描，每2 s(曝光時間0.5 s，間隔1.5 s)采集1次圖像，共采集25次。采用軸位掃模式，管電壓80 kV，管電流200 mA，ASiR-V 60%，球管旋轉(zhuǎn)時間0.5 s，z軸覆蓋范圍160 mm，矩陣512×512，SFOV 50 cm；標(biāo)準(zhǔn)算法，掃描層厚和層間隔 5 mm，重建層厚和層間隔1.25 mm。注射對比劑后第61、161 s采用螺旋掃描，掃描參數(shù)同CTP，分別獲得肝臟靜脈期及平衡期圖像。

1.3圖像處理 由2名CT診斷經(jīng)驗(yàn)為9年(觀察者1)和2年(觀察者2)的觀察者分別對所有圖像及數(shù)據(jù)進(jìn)行定量及定性分析。

采用醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)(MATLAB perf 4d)校正灌注圖像z軸方向的運(yùn)動位移后，再采用GE AW 4.6工作站的CT Perfusion 4D肝臟灌注軟件進(jìn)行灌注成像分析，所用模型為分布參數(shù)去卷積模型。選擇肝門水平腹主動脈為輸入動脈，門靜脈主干為輸出靜脈，放置ROI，ROI占所在血管橫截面積的1/2～2/3，自動生成腹主動脈及門靜脈時間-密度曲線(time density curve， TDC)，獲得各灌注參數(shù)偽彩圖，包括血流量(blood flow， BF)圖、血容量(blood volume, BV)圖、肝動脈分?jǐn)?shù)(hepatic arterial fraction, HAF)圖、平均通過時間(mean transit time， MTT)圖、達(dá)峰時間(time to peak， TP)圖(圖1)。分別在肝門上、肝門、肝門下層面的肝左右葉各放置3個圓形ROI，直徑 20 mm，盡量距肝臟邊緣>2～3 cm，同時避開肉眼可見的血管、膽管結(jié)構(gòu)，獲得肝實(shí)質(zhì)TDC。分別記錄肝臟左、右葉3個ROI的灌注參數(shù)值并取其平均值。

分別于腹主動脈及門靜脈主干放置ROI，方法同上，記錄腹主動脈與門靜脈TDC波峰對應(yīng)的rank值及CT值。采用VR、MIP對腹主動脈及門靜脈TDC波峰rank值對應(yīng)的薄層圖像重組肝動脈CTA、門靜脈CTV圖像(圖2)，并對圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評分。評分≥2分為滿足臨床需求，評分標(biāo)準(zhǔn)[4-5]見表1、2。

提取腹主動脈TDC波峰rank值對應(yīng)的厚層灌注圖像為動脈期圖像(圖2)，并進(jìn)行評分。評分標(biāo)準(zhǔn)：3分，軸位圖像上雙側(cè)腎皮質(zhì)強(qiáng)化明顯，皮髓質(zhì)分界清晰；2分，軸位圖像上雙側(cè)腎皮質(zhì)強(qiáng)化明顯，皮髓質(zhì)分界欠清；1分，軸位圖像上雙側(cè)腎皮質(zhì)強(qiáng)化欠佳，皮髓質(zhì)分界模糊；0分，軸位圖像上雙側(cè)腎皮質(zhì)強(qiáng)化程度低，皮髓質(zhì)分界模糊。評分≥2分為滿足臨床需求。記錄腹主動脈的CT值及評分。

1.4輻射劑量 獲取CT劑量指數(shù)(CT dose index, CTDIvol)及劑量-長度乘積(dose-length product, DLP)，計(jì)算有效劑量(effective dose, ED)，ED(mSv)=DLP×轉(zhuǎn)換系數(shù)k[k=0.015 mSv/(mGy·cm)][6]。記錄肝臟CTP檢查和“一站式”檢查(灌注+靜脈期+平衡期)的輻射劑量。

表1 肝動脈(CTA)評分標(biāo)準(zhǔn)

表2 門靜脈(CTV)評分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果

2名觀察者測量的肝臟左葉及肝右葉BF、BV、MTT、TP、HAF值及ICC見表3，2名觀察者測量值一致性良好(ICC均>0.8)。觀察者1測量的腹主動脈和門靜脈的平均CT值分別為(677.10±124.31)HU、(317.35±53.30)HU，觀察者2測量的腹主動脈和門靜脈平均CT值分別為(676.14±124.39)HU、(314.68±47.33)HU，一致性良

好(ICC=0.998、0.983)。

2名觀察者對肝動脈CTA、門靜脈CTV及動脈期圖像評分均≥2分，一致性良好(Kappa=0.826、0.771、0.826，表4)。

肝左、右葉BF值、MTT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，余CTP參數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見表5。

肝臟CTP檢查CTDIvol為60.28 mGy，DLP為964.1 mGy·cm，ED為14.47 mSv；肝臟“一站式”檢查CTDIvol為79 mGy，DLP為1419.11 mGy·cm，ED為21.29 mSv。

表3 不同觀察者測得的CTP參數(shù)及不同觀察者測量數(shù)據(jù)的(±s，n=19)

表4 不同觀察者對肝動脈CTA、門靜脈CTV、動脈期圖像的評分(例，n=19)

表5 肝左葉與肝右葉CTP參數(shù)比較

圖1 患者女，63歲，胃惡性腫瘤 A～E.肝臟BF、BV、MTT、TP、HAF圖，肝臟BF值=69.3 ml/100 ml/min，BV值為18.94 ml/100 ml，MTT值為17.67 s，TP值為39.01 s，HAF為0.60； F.腹主動脈(曲線1)、門靜脈(曲線2)及肝臟(曲線3)TDC

圖2 患者女，63歲，胃惡性腫瘤，肝動脈CTA、門靜脈CTV和動脈期圖像重組過程 A.在腹主動脈(腹腔干層面)、門靜脈主干放置ROI； B.TDC獲得CT峰值對應(yīng)的rank值； C～G.在灌注圖像中選取rank值對應(yīng)的薄層圖像分別重建肝動脈CTA的VR圖(C)和MIP圖(D)、門靜脈CTV的VR圖(E)和MIP圖(F)、肝臟動脈期圖像(G)

3 討論

3.1肝臟CTP“一站式”成像的優(yōu)勢 ①Revolution CT探測器寬度達(dá)16 cm，一次軸位掃描即可覆蓋全肝，實(shí)現(xiàn)全肝病灶在同一時間點(diǎn)對比，可避免MSCT往返掃描產(chǎn)生的漂移偽影的影響[6-7]；②采用ASiR-V技術(shù)，可最多降低約82%的輻射劑量，還可降低腹部圖像掃描和重建的噪聲，彌補(bǔ)本研究應(yīng)用分布參數(shù)去卷積模型對圖像噪聲敏感的不足[8]；③本研究在腹主動脈和門靜脈血管中對比劑濃度最高的時相獲得肝臟CTA、CTV及動脈期圖像，既可避免因錯過最佳采集時期或因心臟功能、血液循環(huán)個體差異而導(dǎo)致的圖像采集失敗，又可避免其他動、靜脈的干擾，從而重建出優(yōu)質(zhì)的血管和動脈期圖像；④一次注射對比劑可獲得多項(xiàng)檢查結(jié)果，降低對比劑腎損害的發(fā)生率，同時也可減少檢查輻射劑量、檢查時間和經(jīng)濟(jì)支出；⑤本研究CTP后處理采用符合肝臟雙重血供特點(diǎn)的去卷積模型，對比劑注射速率不需太快，適用于多數(shù)患者，且可獲得準(zhǔn)確的容積數(shù)據(jù)[9-10]。

3.2“一站式”檢查研究結(jié)果分析 本組患者肝左葉BF值小于肝右葉，MTT值大于肝右葉，可能與門靜脈右支短而粗、肝臟的血供近75%源于門靜脈有關(guān)[11]。Wang等[12-14]采用非去卷積模型進(jìn)行肝臟CTP，不能計(jì)算BV、MTT等參數(shù)，且肝動脈灌注量(hepatic arterial perfusion, HAP)、肝動脈灌注指數(shù)(hepatic perfusion index, HPI)等參數(shù)結(jié)果亦不一致。李夢迪等[11]研究發(fā)現(xiàn)肝臟第3段與第6段HAP存在差異；而李芃等[13]發(fā)現(xiàn)肝臟第1段HAP與除第3段之外的其他肝段均有差異，筆者分析原因可能為不同研究的掃描方式、對比劑注射速率、掃描條件不同所致。這也是限制CTP廣泛應(yīng)用的主要原因[15]。

本研究由2名觀察者分別獨(dú)立測量各參數(shù)，均具有很好的一致性(ICC均>0.8)，與黃鐘情等[16]研究結(jié)果相符，提示數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠，且重復(fù)性好；2名觀察者對患者的肝動脈CTA、門靜脈CTV及動脈期圖像評分均≥2分，可滿足臨床需求。

本研究采用低電管壓(80 kV)的掃描條件和ASiR-V技術(shù)，低電壓掃描可增加血管中對比劑與周圍組織的對比度[17]，Revolution CT配置的ASiR-V技術(shù)可以降低因低管電壓掃描導(dǎo)致噪聲。方紅等[18]采用常規(guī)肝動脈CTA延遲掃描，發(fā)現(xiàn)在動脈期結(jié)束時約50%的患者未達(dá)到最佳顯影時間而影響圖像質(zhì)量。郭成偉等[19]在門靜脈CTV的研究中發(fā)現(xiàn)，隨患者年齡的增加，門靜脈CTV顯影時間延遲，而常規(guī)CTV不能達(dá)到對比劑濃度峰值，且受其他血管嚴(yán)重干擾，明顯降低圖像質(zhì)量。本研究通過觀察TDC曲線，可直接觀察到肝動脈和門靜脈內(nèi)的對比劑濃度峰值，獲得優(yōu)質(zhì)的肝動脈CTA和門靜脈CTV圖像。

3.3“一站式”檢查輻射劑量 本組“一站式”檢查獲得25期CTP圖像、3期增強(qiáng)圖像、CTA及CTV圖像，ED值為21.29 mSv。李良才等[20]采用256層CT“一站式”檢查僅獲得12期CTP圖像、3期增強(qiáng)圖像，其輻射劑量為25.5～26.5 mSv。杜飛舟等[21]研究顯示“一站式”掃描與常規(guī)4期掃描的輻射劑量相比僅增加30%。雖然“一站式”檢查輕度增加了患者的輻射劑量，但可獲得更多檢查信息，在評估患者的情況后，可選擇“一站式”檢查。

本研究的不足：①樣本數(shù)少；②校正圖像運(yùn)動位移方面需進(jìn)一步提高；③肝臟為雙重供血器官，易高估HAF值，CTP后處理軟件仍需完善。

綜上所述，本研究采用Revolution CT寬體探測器軸位掃描全肝，可“一站式”獲得CTP圖像、常規(guī)3期增強(qiáng)圖像及肝動脈CTA和門靜脈CTV圖像，且CTP期相多、CTP數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。

[1] 楊建勇,黃永慧.肝臟CT灌注成像的臨床現(xiàn)狀與展望.世界華人消化雜志,2005,13(7)：817-822.

[2] Rosenkrantz AB, Mendiratta-Lala M, Bartholmai BJ, et al. Clinical utility of quantitative imaging. Acad Radiol, 2015,22(1):33-49.

[3] 林元為，黃求理，姜建帥,等.320排CT全肝灌注成像評價肝硬化微循環(huán)改變的臨床價值.現(xiàn)代實(shí)用醫(yī)學(xué)，2014，26(5)：518-522.

[4] 王爽，趙心明，羅德紅，等.多層螺旋CT肝臟血管成像最佳掃描時間的研究.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2005,21(7):1108-1111.

[5] 謝德舜，劉愛連，陳麗華，等.能譜CT低對比劑濃度與低管電壓對肝靜脈血管成像圖像質(zhì)量影響的研究.中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2014,25(11)：772-775.

[6] Brix G, Lechel U, Veit R, et al. Assessment of a theoretical formalism for dose estimation in CT: An anthropomorphic phantom study. Eur Radiol, 2004,14(7):1275-1284.

[7] 古杰洪，黃云海，郭永梅，等.320排CT全肝灌注成像臨床應(yīng)用初探.中國CT和MRI雜志,2012,10(2)：62-64.

[8] 袁彪，肖喜剛.寶石能譜CT在肝癌診斷中的研究進(jìn)展.醫(yī)學(xué)綜述,2015，21(11)：2044-2046.

[9] 陳勝利，黃晞，湯日杰，等.原發(fā)性肝細(xì)胞癌患者動脈法與靜脈法肝臟灌注CT成像對照研究.中華臨床醫(yī)師雜志(電子版),2011,5(3):715-718.

[10] Funabasama S, Tsushima Y, Sanada S, et al. Hepatic perfusion CT imaging analyzed by the dual-input one-compartment model. Nihon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi, 2003,59(12):1548-1554.

[11] 李夢迪,陳勇,朱凱，等.基于正常肝臟Couinaud分段的MSCT全肝灌注研究.實(shí)用放射學(xué)雜志,2015,31(4):575-579.

[12] Wang X, Xue HD, Jin ZY, et al. Quantitative hepatic CT perfusion measurement: Comparison of Couinaud's hepatic segments with dual-source 128-slice CT. Eur J Radiol, 2013,82(2):220-226.

[13] 李芃，趙建農(nóng),鐘維佳.320排容積CT全肝灌注成像模式的初步應(yīng)用.臨床放射學(xué)雜志,2013,32(3):352-355.

[14] Kim SH, Kamaya A, Willmann JK. CT perfusion of the liver: Principles and applications in oncology. Radiology, 2014,272(2):322-344.

[15] Agrawal MD, Pinho DF, Kulkarni NM, et al. Oncologic applications of dual-energy CT in the abdomen. Radiographics, 2014,34(3):589-612.

[16] 黃鐘情，孟志華，陳振松，等.探討64排CTA診斷顱內(nèi)動脈瘤的一致性.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2011，27(5)：910-914.

[17] 于紅，李慧民，李霄麟，等.腹腔動脈CT血管成像固定毫安秒低劑量技術(shù)探討.中華放射學(xué)雜志，2009，43(7)：688-692.

[18] 方紅，宋云龍，畢永民，等.多層螺旋CT肝血管多期成像最佳時相方法選擇.中華放射學(xué)雜志，2008，42(12)：1303-1306.

[19] 郭成偉,梁文,全顯躍,等.64層螺旋CT門靜脈造影技術(shù)優(yōu)化及臨床應(yīng)用研究.南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2008,28(9):1573-1576.

[20] 李良才,唐秉航,張麗萍.256層CT全肝灌注及一站式成像在肝硬化合并肝癌患者術(shù)前的應(yīng)用探討.黑龍江醫(yī)學(xué)，2015，2(39)：134-136.

[21] 杜飛舟,顧明,關(guān)靜,等.320排容積CT上腹部一站式檢查初步探討.臨床放射學(xué)雜志,2011，30(8)：1206-1210.

陶奉明(1987—)，男，吉林公主嶺人，在讀碩士。研究方向：腹部影像診斷學(xué)。E-mail： tfm_007@126.com

劉愛連，大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，116011。E-mail： cjr.1iuailian@vip.163.com

2016-07-24

2016-11-03

R322.47; R814.42

A

1003-3289(2017)03-0462-06