雙源CT虛擬平掃代替常規(guī)平掃顯示腮腺腫塊的可行性

張隱笛

瞿 皎 QU Jiao

陳 帥 CHEN Shuai

李王慧 LI Wanghui

張 帆 ZHANG Fan

楊亞英 YANG Yaying

腮腺腫塊種類復(fù)雜、部分良性腫塊具有惡變傾向、腫塊性質(zhì)僅靠臨床癥狀及體征難以確診，準確定性診斷有助于臨床治療方案的制訂及預(yù)后的評估。目前，多層螺旋CT以其較高的密度分辨率及較快的掃描速度廣泛應(yīng)用于臨床，但由于X線的生物學(xué)效應(yīng)及腮腺對放射線的敏感性，在保證圖像質(zhì)量的同時如何降低輻射劑量顯得尤為重要[1-4]。常規(guī)多層螺旋CT降低輻射劑量的方法主要有3種，降低球管電壓、增加螺距及降低球管電流，而雙源CT在此基礎(chǔ)上為降低輻射劑量開辟了多種新方式，本研究旨在探討雙源CT雙能量虛擬平掃技術(shù)在腮腺腫塊中能否代替常規(guī)平掃，從而減少患者輻射劑量。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2015 年9 月－2016 年12 月于昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科行雙源CT雙能量增強掃描并經(jīng)手術(shù)病理證實的35例腮腺腫塊患者（38個病灶），包括腮腺多形性腺瘤13例，腺淋巴瘤14例（17個病灶），惡性腫瘤5例，炎癥病變3例。其中男23 例，女12 例；年齡16～72 歲，平均（48.66±13.65）歲。納入標準：無碘過敏者，懷疑腮腺占位，有完整影像學(xué)及手術(shù)、病理資料患者。所有患者檢查前均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens第二代雙源炫速CT（Somatom Definition，Siemens Healthcare，F(xiàn)orchheim，Germany）進行常規(guī)平掃及雙能量增強掃描。患者取仰臥位，頭足位，掃描范圍自顴弓上緣至下頜角。平掃參數(shù)：管電流250 mAs，管電壓100 kV，準直器128×0.6 mm，螺距1.55。對比增強雙能量掃描參數(shù)：A管管電流304 mAs，管電壓sn140 kV；B管管電流152 mAs，管電壓80 kV。開啟CARE kV 及CARE Dose 4D，掃描時間9.21 s，球管旋轉(zhuǎn)時間0.5 s，掃描延遲時間7 s；A管與B管使用相同準直40×0.6 mm，相同螺距1.2。重組層厚1 mm，間距1 mm。對比劑采用碘普羅胺（370 mgI/ml），劑量為1 ml/kg，生理鹽水30 ml，以3.0 ml/s經(jīng)肘靜脈注入，延遲15 s進行動脈期掃描，延遲40 s行實質(zhì)期掃描。

1.3 圖像后處理 將常規(guī)平掃、動脈期雙能量圖像按照層厚1 mm、層距1 mm、重組內(nèi)核B31f進行重組，得到重組后常規(guī)平掃圖像、80 kV圖像、140 kV圖像及80 kV與140 kV融合圖像各一組。在MMWP后處理工作站上，將腮腺動脈期雙能量掃描生成的100 kV、140 kV圖像調(diào)入Dual Energy軟件，選用應(yīng)用程序Liver虛擬平掃，通過調(diào)整CT與碘對比劑的融合比例，將CT融合比調(diào)節(jié)至100，碘對比劑融合比調(diào)整為0，得到虛擬平掃圖像，設(shè)置窗寬（300 HU）、窗位（30 HU）與常規(guī)平掃圖像相同并保存后傳輸?shù)絇ACS系統(tǒng)。

1.4 圖像評價

1.4.1 圖像主觀評分及診斷效能評價 由2名影像學(xué)主治醫(yī)師采用盲法在PACS系統(tǒng)上對圖像質(zhì)量進行評價，若有分歧請上級醫(yī)師參與分析達成一致意見。圖像質(zhì)量評分分為5級[5]，5分：圖像質(zhì)量良好，無偽影，解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰，完全滿足診斷要求；4分：圖像質(zhì)量較好，解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰，可能存在少量偽影，但完全滿足診斷要求；3分：圖像質(zhì)量尚可，部分解剖結(jié)構(gòu)顯示欠佳，基本滿足診斷要求；2分：噪聲較大，解剖細節(jié)不清，不能滿足診斷要求；1分：偽影嚴重或圖像質(zhì)量差，解剖結(jié)構(gòu)模糊，無法診斷。評分達到3分及以上者能夠滿足診斷要求。

由2名閱片者記錄常規(guī)平掃和虛擬平掃圖像所顯示的病灶數(shù)量，意見不統(tǒng)一時共同商討決定。計算常規(guī)平掃、虛擬平掃對病灶檢出率（分別為常規(guī)平掃檢出的病灶數(shù)/參考值、虛擬平掃檢出的病灶數(shù)/參考值，參考值為常規(guī)平掃和增強掃描共同檢出的病灶數(shù)）。對兩組平掃圖像同層面腮腺腫塊進行觀察，觀察指標主要為病灶部位（按象限劃分[6]）、病灶邊緣（清晰及模糊）、囊變壞死情況、平掃CT值及CT值增幅程度、有無腫大淋巴結(jié)及淋巴結(jié)有無壞死。

1.4.2 客觀評價指標 調(diào)入層厚及層間距均為1 mm的常規(guī)平掃、虛擬平掃圖像，選擇同層面測量正常腮腺組織、病灶、胸鎖乳突肌、頜下腺、下頜骨CT值和噪聲。CT值為感興趣區(qū)（ROI）的平均值，噪聲為標準差。ROI的選取應(yīng)避開壞死及囊變區(qū)，ROI大小為0.5～1.5 cm2，根據(jù)公式（1）、（2）計算腮腺腫塊信噪比（SNR）、對比噪聲比（CNR）。

1.4.3 輻射劑量評估 根據(jù)35例CT掃描所提供的CT容積劑量指數(shù)（CT dose index volume，CTDIvol）、劑量長度乘積（dose length product，DLP），根據(jù)公式（3）計算有效劑量（effective dose，ED）。

其中K為換算因子，頭頸部為0.0021[7]。

本研究中將常規(guī)掃描模式的輻射劑量按常規(guī)平掃與雙期增強輻射劑量之和，雙能量掃描模式的輻射劑量為雙能量雙期增強掃描的輻射劑量總和。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 23.0軟件。將常規(guī)平掃與虛擬平掃圖像的平均CT值、SNR、CNR、輻射劑量、圖像質(zhì)量評分等行正態(tài)檢驗，符合正態(tài)分布者行獨立樣本t檢驗，非正態(tài)分布使用Mann-WhitneyU檢驗。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)平掃與虛擬平掃CT值比較 35例腮腺腫塊患者常規(guī)平掃與虛擬平掃下頜角層面胸鎖乳突肌、頜下腺及正常腮腺的平均CT值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），腮腺腫塊及下頜骨平均CT值差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表 1及圖 1、2。

表1 常規(guī)平掃與虛擬平掃CT值比較（±s，HU）

表1 常規(guī)平掃與虛擬平掃CT值比較（±s，HU）

掃描部位 常規(guī)平掃 虛擬平掃 P值腮腺腫塊 40.90±11.15 47.03±9.40 ＜0.05正常腮腺組織 －13.10±27.38 －0.03±28.60 ＞0.05胸鎖乳突肌 60.41±9.09 58.17±8.05 ＞0.05頜下腺 40.83±19.30 36.84±18.74 ＞0.05下頜骨 1443.10±373.71 737.08±150.88 ＜0.05

圖1 男，38歲，多形性腺瘤。常規(guī)平掃示左側(cè)腮腺類圓形占位，邊界清晰，密度均勻，CT值約44.4 HU（箭，A）；虛擬平掃示病灶邊界清晰，密度均勻，平掃CT值約45.0 HU（箭，B）

圖2 女，44歲，惡性腮腺多形性腺瘤。常規(guī)平掃（A）與虛擬平掃（B）均能清晰顯示右側(cè)腮腺腫塊邊界模糊，其內(nèi)見小片狀稍低密度灶（箭）

2.2 常規(guī)平掃與虛擬平掃圖像質(zhì)量比較

2.2.1 客觀圖像評價 虛擬平掃噪聲小于常規(guī)平掃，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；虛擬平掃SNR大于常規(guī)平掃，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

2.2.2 主觀圖像評價 常規(guī)平掃與虛擬平掃圖像的質(zhì)量評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表3。虛擬平掃與常規(guī)平掃對腮腺腫塊數(shù)量、形態(tài)、邊緣、壞死囊變及鈣化顯示情況見表4及圖1。

表2 常規(guī)平掃與虛擬平掃客觀圖像質(zhì)量指標比較（±s）

表2 常規(guī)平掃與虛擬平掃客觀圖像質(zhì)量指標比較（±s）

客觀指標 常規(guī)平掃 虛擬平掃 P值噪聲 15.56±4.57 10.29±2.28 ＞0.05 SNR 2.97±1.53 4.83±1.54 ＜0.05 CNR －1.50±0.93 －1.12±1.24 ＞0.05

表3 常規(guī)平掃與虛擬平掃主觀評分比較（例，n=38）

表4 常規(guī)平掃與虛擬平掃對常規(guī)形態(tài)學(xué)指標顯示（例，n=38）

2.3 輻射劑量比較 虛擬平掃的CTDIvol、DLP、ED均小于常規(guī)平掃，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），因節(jié)省了一次常規(guī)平掃，輻射劑量減少約38.6%。見表5。

表5 常規(guī)三期掃描與虛擬平掃輻射劑量比較（±s）

表5 常規(guī)三期掃描與虛擬平掃輻射劑量比較（±s）

掃描方式 CTDIvol（mGy）ED（mSv）常規(guī)三期掃描 18.45±7.35 504.61±249.04 2.98±1.45虛擬平掃 13.41±5.15 364.15±179.40 2.15±1.06 t值 －2.590 －2.282 －2.282 P值 0.010 0.022 0.022 DLP（mGy·cm）

3 討論

腮腺為腺體組織，且80%為漿液性腺泡，比黏液性腺泡對放射性更敏感。CT掃描速度快、密度分辨率高、患者可接受性強，廣泛運用于臨床，常規(guī)降低輻射劑量的方法主要是降低管電流及管電壓，但會影響圖像質(zhì)量。雙源CT采用2套X線球管和2套探測器掃描時，覆蓋整個掃描視野的探測器A和僅限于中心更小視野的探測器B，分別采集不同步電壓和電流運行的2個球管發(fā)出、并經(jīng)受檢者衰減后的X線，從而獲得兩組不同能量數(shù)據(jù)和一組融合數(shù)據(jù)圖像，依據(jù)后處理算法區(qū)分碘劑及其他物質(zhì)，對增強圖像進行碘分離及去除得到虛擬平掃圖像。目前，有學(xué)者對頭頸部、胸、腹部等研究表明，虛擬平掃能在保證圖像質(zhì)量的前提下降低輻射劑量[7-9]。

本研究表明，在腮腺腫塊中，虛擬平掃及常規(guī)平掃圖像主觀質(zhì)量評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），均在4分以上，兩者噪聲差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），虛擬平掃SNR稍大于常規(guī)平掃（P＜0.05），根據(jù)既往研究[10]，分析可能原因為：①二代雙源CT虛擬平掃圖像上100 kV圖像融合比例為50%，管電流為300 mAs，具有高管電流、低管電壓的特點，使融合的虛擬平掃圖像信噪比高于常規(guī)平掃。②雙能量CT采用了“D”卷積核用于提高物質(zhì)特性，降低噪聲的同時導(dǎo)致圖像模糊的增加，但是這種噪聲的降低可能是一種不真實的降低，反而可能造成診斷質(zhì)量的下降。這與本研究中虛擬平掃SNR高于常規(guī)平掃一致。

本研究中，虛擬平掃與常規(guī)平掃對病灶檢出率、腫塊形態(tài)及其內(nèi)有無鈣化顯示一致，且虛擬平掃中腮腺腫塊CT值大于常規(guī)平掃（P＜0.05），這可能是雙能射線的能譜存在交叉，有微小部分碘成分仍然存在于虛擬平掃圖像中未能去除所致[11-13]。

本研究的局限性：①在比較虛擬平掃與常規(guī)平掃圖像時，選用了動脈期虛擬平掃圖像，未進行實質(zhì)期虛擬平掃圖像對比；②未對虛擬平掃及常規(guī)平掃顯示高、低密度能力進行研究。另外，需加大樣本量進一步研究。

總之，在保證圖像質(zhì)量及腮腺腫塊定性診斷準確度的前提下，腮腺腫塊虛擬平掃能替代常規(guī)平掃，從而降低輻射劑量。

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