寬體探測器CT胰腺軸位灌注“一站式”成像的可行性

鄧錫佳，劉愛連，劉靜紅，朱姣姣，陳麗華，劉義軍，陶奉明，方 鑫

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

寬體探測器CT胰腺軸位灌注“一站式”成像的可行性

鄧錫佳，劉愛連*，劉靜紅，朱姣姣，陳麗華，劉義軍，陶奉明，方 鑫

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

目的 探討Revolution CT胰腺軸位灌注“一站式”成像的可行性。方法 收集接受Revolution CT上腹部軸位CT灌注(CTP)掃描的患者13例(CTP組)，測量胰腺的CTP參數(shù)，提取最佳時期CTA及3期增強圖像，并記錄整個灌注期的輻射劑量。收集同期行全腹3期增強及CTA掃描者18例(對照組)，采用螺旋掃描模式。2組患者胰腺均無病變。評價2名觀察者測得各CTP參數(shù)和對胰十二指腸上動脈(SPDA)圖像主觀評分的一致性。比較2組SPDA圖像的主觀評分和CTA圖像SPDA以及3期增強圖像胰腺的CT值、圖像噪聲、CNR和SNR。結果 2名觀察者測得CTP參數(shù)一致性良好(ICC均>0.75)。灌注期有效輻射劑量為(24.52±0.01)mSv。2名觀察者對2組CTA圖像SPDA的主觀評分結果一致性較好(Kappa=0.629、0.769)，2組評分中位數(shù)均為5分；CTP組SPDA的CT值、CNR、SNR均高于對照組(P均<0.05)。CTP組靜脈期、平衡期的胰腺CT值、CNR、SNR均高于對照組(P均<0.05)。結論 Revolution CT胰腺軸位灌注“一站式”成像，在獲得穩(wěn)定的胰腺CTP定量數(shù)據(jù)的同時，可提取圖像質量相仿甚至更佳的胰腺3期強化圖像，并可獲得更優(yōu)質的胰周CTA圖像，有很好的臨床應用前景。

體層攝影術，X線計算機；胰腺；灌注成像

胰腺CT灌注成像(CT perfusion, CTP)是一種可反映胰腺血流動力學變化的功能成像。但因探測器寬度及輻射劑量等因素的影響，胰腺CTP的臨床應用受限。近年來，隨著CT軟硬件的改進，輻射劑量降低，腹部“一站式”檢查的研究[1-3]也逐漸成為臨床關注熱點。本研究旨在探討寬體探測器單源雙能CT胰腺軸位灌注“一站式”成像的可行性。

1 資料與方法

1.1一般資料 前瞻性收集2016年2月—2016年3月因腹部不適于本院接受“一站式”上腹部增強掃描和胰腺CTP成像的患者13例(CTP組)，男10例，女3例，年齡46～77歲，平均(59.7±9.5)歲；收集同期行全腹3期增強和CTA掃描患者18例(對照組)，男14例，女4例，年齡38～79歲，平均(60.5±10.5)歲。納入標準：①胰腺無明顯病變或明顯萎縮，且無胰腺疾病相關的生化指標異常；②無影響胰腺血供的所屬臟器病變；③體質量指數(shù)(body mass index, BMI)為22～25 kg/m2；④無碘對比劑使用禁忌證；⑤可正常屏氣。本研究經本院倫理委員會審核批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2儀器與方法 所有患者檢查前禁食、水4 h。采用GE Revolution CT機。CTP組：掃描范圍自肺底至肝下緣。采用高壓注射器經肘正中靜脈注射85 ml碘海醇(350 mgI/ml)，速率5 ml/s；對比劑注射6 s后啟動掃描，首次30 s采用屏氣掃描，每2 s(曝光1s，間隔1s)采集1次，獲得15期圖像，然后分別于第45、49、53、57、69、89、119、159、219、359、599 s各掃描1次，共獲得26期圖像；軸掃模式，管電壓100 kVp，管電流100 mA，ASIR-V 60%，z軸覆蓋范圍160 mm，矩陣512×512，掃描層厚和層間隔均為5 mm，重建層厚和層間隔均為1.25 mm。對照組：掃描范圍自肺底至恥骨聯(lián)合下緣，螺旋掃描模式，管電壓100 kVp，自動毫安調制，螺距0.992，旋轉速度0.5秒/周，z軸覆蓋范圍80 mm，ASIR-V 50%，掃描層厚和層間隔均為1.25 mm，所用對比劑及注射方法同前；監(jiān)測腹主動脈CT值達220 HU后觸發(fā)動脈期掃描，延遲28 s獲取靜脈期圖像，再延遲90 s獲取平衡期圖像。

1.3圖像處理與分析 分別由觀察者1(CT診斷經驗10年)和觀察者2(CT診斷經驗2年)獨立進行圖像后處理及測量。

1.3.1CTP圖像分析 采用GE AW 4.6工作站的CT Perfusion 4D胰腺灌注軟件。選擇胰體水平腹主動脈為輸入動脈，放置圓形ROI(直徑7～9 mm)，自動生成時間—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)、血容量(blood volume, BV)、平均通過時間(mean transit time, MTT)、達峰時間(time to peak, TP)、表面通透性(permeability of surface, PS)，見圖1。分別于胰頭、體、尾各放置3個直徑為3～6 mm的圓形ROI，避開肉眼可見的血管及胰腺邊緣，測量各參數(shù)值并計算均值。

1.3.2主觀評分 選取CTP組的TDC上腹主動脈CT值最高的時相重建CTA圖像，分別采用MIP和VR重建胰周血管(圖2)。由2名觀察者分別對2組CTA圖像胰十二指腸上動脈(superior pancreaticoduodenal artery, SPDA)質量進行主觀評分，評分標準：5分，SPDA顯示清晰，血管邊緣銳利、光滑；4分，SPDA顯示清晰，邊緣基本光滑；3分，SPDA尚清楚，能夠分辨血管邊緣；2分，SPDA邊緣不銳利但尚能分辨；1分，SPDA邊緣模糊不能分辨。

1.3.3客觀評價 選取SPDA起始端血管最大橫截面放置圓形ROI，ROI面積約占血管截面的2/3，CT值記為CT1；相同水平腹膜后脂肪為背景組織，放置3個ROI(直徑10～15 mm)，CT值的均值記為CT2，標準差(SD)均值記為背景噪聲。于軸位圖像上測量并計算SPDA的CNR及SNR：CNR=(CT1-CT2)/SD；SNR=CT1/SD。

提取CTP組腹主動脈TDC波峰所在期相對應的5 mm層厚灌注圖像為動脈期圖像，結合動脈期所選期相，參照常規(guī)增強掃描靜脈期與平衡期時間點選取靜脈期與平衡期圖像。分別測量并計算2組增強3期胰腺CT值、圖像噪聲、CNR及SNR。計算公式：CNR=(CT胰腺-CT2)/SD；SNR=CT胰腺/SD；CT胰腺為胰腺頭、體、尾ROI的平均CT值，CT2及SD與評價SPDA時相同。

1.4輻射劑量 系統(tǒng)自動生成容積CT劑量指數(shù)(volume CT dose index, CTDIvol)及劑量長度乘積(dose-length product, DLP)，計算有效輻射劑量(effective dose, ED)，ED(mSv)=DLP×轉換系數(shù)k， k=0.015 mSv/(mGy·cm)[4]。

2 結果

2名觀察者測量正常胰腺CTP的BF、BV、MTT、TP、PS的一致性良好(ICC=0.937、0.985、0.963、0.962、0.921)，見表1。

2名觀察者對CTP組、對照組SPDA重建圖像主觀評分一致性較好(Kappa=0.629、0.769)。CTP組和對照組主觀評分中位數(shù)均為5分；SPDA均顯示清晰，血管邊緣銳利，可滿足臨床診斷需要。

CTP組SPDA的CT值、CNR、SNR均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)；CTP組與對照組圖像噪聲差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

動脈期2組胰腺CT值、CNR、SNR差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，而靜脈期、平衡期CTP組胰腺CT值、CNR、SNR均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)；增強3期2組間圖像噪聲差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)，見表3。

CTP組CTDIvol為3.93 mGy，DLP為(1634.96±0.38) mGy·cm，ED為(24.52±0.01)mSv。

表1 2名觀察者測量CTP參數(shù)值(n=13)

圖1 患者男，59歲 A～E.分別為胰頭部CTP的BF、BV、MTT、TP、PS圖; F.腹主動脈(綠色曲線)和胰腺(紅色曲線)ROI的TDC圖

圖2 患者男，57歲 A.增強動脈期圖像; B.增強靜脈期圖像; C.增強延遲期圖像; D、E.于最佳CTA時相行VR(D)、MIP(E)重建，可清晰顯示SPDA(箭)

表2 2組SPDA的CT值、圖像噪聲、CNR及SNR比較

表3 2組增強3期胰腺CT值、圖像噪聲、CNR和SNR比較

3 討論

3.1胰腺CTP“一站式”檢查的應用價值及優(yōu)勢 CT增強掃描可較好地顯示病灶的形態(tài)學信息，對胰腺疾病診斷和腫瘤術前評估具有重要的價值，是臨床用于定性診斷病變的常用手段。胰腺CTP可用量化方式反映組織的血流特點，在3期增強的基礎上，還可提供組織病理生理變化的功能學信息。有研究[5-6]顯示，在急性胰腺炎的早期CTP可預測胰腺及胰周的壞死，并可提示胰腺癌的生物學行為[7]。目前臨床越來越多地采用CTA判斷腫瘤血供來源和腫瘤與周圍大血管的關系，以及有無血管變異情況。研究[8]表明，術前發(fā)現(xiàn)胰周血管的異常，有助于制定詳實的手術計劃，減少術后內臟缺血及相關并發(fā)癥的發(fā)生。本研究采用Revolution CT機軸位掃描方式，一次注射對比劑后既獲得胰腺CTP圖像，又可獲得3期增強圖像，還可重建出清晰的胰周血管，避免了多次檢查。本研究中獲得胰腺3期增強圖像與常規(guī)3期增強掃描同樣較好地顯示了胰腺的形態(tài)學信息，滿足臨床用于定性診斷病變的要求。

3.2胰腺CTP“一站式”檢查結果分析 胰腺是富血供器官，胰頭部血供主要來自SPDA和胰十二指腸下動脈，兩者在胰頭的前后部形成動脈弓；脾動脈主要供應胰體及胰尾部[9]。前期研究[10-11]顯示，正常胰腺的頭、體、尾部灌注無明顯差異，因此本研究選取胰腺不同部位灌注參數(shù)平均值作為整個胰腺的CTP參數(shù)。Kanda等[12]研究結果顯示，正常胰腺頭、體、尾部BF值與本研究結果相近，而本研究所得BF、BV值較蘆軍濤等[11,13]研究結果低，可能因掃描參數(shù)、后處理軟件、研究對象等不同，最佳的胰腺CTP技術指標有待進一步研究。

“一站式”CTP可根據(jù)TDC曲線獲得增強各期及胰腺供血動脈的最佳顯像時間，避免了常規(guī)增強CT采用經驗時間掃描帶來的誤差。同時，根據(jù)CTP信息所發(fā)現(xiàn)的異常灌注病灶，重組與病灶相關血管的CTA和/或CTV圖像，全面了解病灶血供信息，有助于對病變的發(fā)展及器官功能進行評估[14-15]。本研究結果顯示，CTP組的靜脈期及平衡期圖像的CNR、SNR值均大于對照組，提示將TDC與常規(guī)掃描時間點相結合提取的增強期圖像，避免了個體差異的影響，提取的圖像更加準確；動脈期CTP組CNR、SNR略高于對照組，但差異無統(tǒng)計學意義，可能由于動脈期血供豐富，胰腺組織均明顯強化，導致2組差異較小。2組圖像噪聲無明顯差異，主要因2組大多掃描參數(shù)相近，且腹膜后脂肪屬于乏血供組織，強化掃描對其CT衰減值的變化影響不大。提示從CTP圖像中不僅可提取多期增強圖像，且圖像質量優(yōu)于常規(guī)掃描。本研究CTP組根據(jù)TDC，選擇腹主動脈CT值最高的一期為CTA最佳時相，選擇胰頭部主要供血動脈之一的SPDA，所得CTA重建圖像質量優(yōu)于常規(guī)腹部CTA圖像，可很好地反映腹主動脈及其分支走形及胰頭部SPDA的供血情況。

3.3輻射劑量 本研究所采用的單源雙能CT具備16 cm寬體探測器，為單次軸掃全器官CTP，可確保CTP結果的準確性不受螺旋CT往返運動漂移的影響。且ASIR-V可降低噪聲，提高低密度對比度，在保證圖像質量的同時降低輻射劑量。李良才等[15-16]在上腹部“一站式”檢查的研究中所得輻射劑量分別為25.5～26.5 mSv及(22.6±2.4)mSv，與本研究相仿；而黃海棟等[3]采用320排CT，曝光23次，總灌注時間76 s，輻射劑量為(16.93±5.14)mSv，雖然其輻射劑量略低，但灌注時間短，未提取出3期增強圖像。CTP不同的期相、總灌注時間、掃描條件及后處理算法等均會導致輻射劑量的差異。

本研究不足：只對SPDA進行了評分，以胰腺1支主要供血動脈反應CTA重建圖像質量，未全面分析胰周血管的分布情況；樣本數(shù)較少，還有待進行大樣本研究；CTP成像在連續(xù)多期掃描中，呼吸運動的干擾不可避免，運動偽影的存在，使各期圖像產生不同程度的波動，影響其參數(shù)測量的準確性，呼吸運動的校正有待進一步解決。

綜上所述，Revolution CT全胰腺軸位灌注“一站式”掃描技術，在可接受的輻射劑量范圍內，不僅可獲取灌注參數(shù)信息，評估胰腺組織血流灌注，還可提取高質量的3期增強圖像并重建出優(yōu)質的CTA圖像，為臨床提供全面的信息。

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Feasibility of one-stop examination with wide detector CT for axial perfusion of pancreas

DENGXijia,LIUAilian*,LIUJinghong,ZHUJiaojiao,CHENLihua,LIUYijun,TAOFengming,FANGXin

(DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116011,China)

Objective To explore the feasibility of one-stop examination with Revolution CT for axial perfusion of normal pancreas. Methods Thirteen patients who

axial perfusion scan by one-stop examination with Revolution CT were analyzed as perfusion group. Two radiologists measured pancreatic CT perfusion (CTP) parameters independently and selected optimal phase for CTA and three phases of enhanced images. The effect dose (ED) was calculated. Eighteen patients who underwent abdominal enhanced CT and CTA with spiral scan were included as control group. Patients in both groups had no pancreatic disorders. The interobserver variation of CTP parameters was estimated. Two independent radiologists separated the superior pancreaticoduodenal artery (SPDA) image into 5 points according to image quality, and the consistency was assessed. The subjective points of SPDA image quality of two groups was compared. CT value, images noise, CNR and SNR of SPDA on CTA images and those of pancreas on three phases enhanced scan images between two groups were compared. Results ICC values of all CTP parameters were higher than 0.75. The ED of perfusion protocol was (24.52±0.01)mSv. The subjective image scores of SPDA on CTA images in both groups were both 5, the consistency was good (Kappa=0.629, 0.769). The CT value, CNR, and SNR of SPDA on CTA images of CTP group were higher than those of control group (allP<0.05). The CT value, CNR, and SNR of pancreas of CTP group were higher than those of control group in venous phase and balanced phase (allP<0.05). Conclusion The pancreatic CT one-stop examination can be performed by Revolution CT scanner with maximum detector width with acceptable radiation dose, from which pancreatic CT perfusion data, enhanced images with high quality and better CTA images can be extracted.

Tomography, X-ray computed; Pancreas; Perfusion imaging

鄧錫佳(1992—)，女，江蘇無錫人，在讀碩士。研究方向：腹部影像診斷。E-mail: xijia_deng@163.com

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

2016-10-24

2017-04-17

R814.42； R322.491

A

1003-3289(2017)06-0938-06

10.13929/j.1003-3289.201610108