雙源CT低流率聯(lián)合低管電壓技術(shù)在腫瘤患者化療術(shù)后影像評估中的可行性研究

魏楠楠，劉 杰，鄭穎娟（通信作者）

（1鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 河南 鄭州 450000）

（2鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科 河南 鄭州 450000）

（3鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院放療科 河南 鄭州 450000）

增強(qiáng)CT掃描目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于上腹部病變的診斷及療效評估[1]。目前上腹部增強(qiáng)掃描通常采用120 kVp，藥量448 mgI/kg，對比劑流率=藥量/30 s的方式進(jìn)行。但是腫瘤患者因長期進(jìn)行化療，血管損傷情況嚴(yán)重，若采用此方式掃描對比劑流率快，將會大大增加造影劑外滲的風(fēng)險(xiǎn)[2-3]。本研究基于低對比劑流率可以降低對比劑外滲風(fēng)險(xiǎn)的原理[4]，比較低劑量低流率聯(lián)合低管電壓技術(shù)與常規(guī)上腹部增強(qiáng)CT掃描間二者的圖像質(zhì)量，評估掃描方式的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年11月—2022年3月在鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科行雙源CT上腹部動脈期和靜脈期增強(qiáng)掃描的患者90例，其中男性67例，女性23例，平均年齡55歲；體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）為20.1～27.9 kg/m2，平均（23.4±1.5）kg/m2。將患者按照檢查時間分為A、B、C三組，各30例。90例病人均行上腹部增強(qiáng)CT檢查，有34例顯示肝囊腫，有25例肝癌患者，9例轉(zhuǎn)移瘤，其余病人實(shí)質(zhì)性臟器均未見腫瘤或者其他病灶。所有患者均簽署了增強(qiáng)檢查同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者均行上腹部增強(qiáng)CT掃描，無其他部位掃描；②能自主配合檢查者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患者年齡＜18歲或者＞85歲；②單個病變直徑＞5 cm；③ 病灶直徑總和＞5 cm；④BMI＜30 kg/m2；⑤肝臟介入術(shù)后金屬偽影較大者。

1.2 方法

1.2.1 掃描方法和參數(shù)

三組患者均采用德國第三代雙源CT（Siemens Somaton Force CT）行上腹部雙期增強(qiáng)掃描，掃描范圍從肝上緣至雙腎下緣。對比劑（碘海醇，含碘350 mgI/mL）經(jīng)肘正中靜脈注射，并于注射開始30 s、60 s后行動脈期和門靜脈期掃描。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)組和對照組設(shè)置

對照組：2021年11月1日—12月20日的檢查序列，均采用自動管電流，參考管電壓為120 kVp，藥量448 mgI/kg，對比劑流速=藥量/30 s，所得圖像為A組。實(shí)驗(yàn)組：2021年12月21日—2022年2月10日的檢查序列，均采用自動管電流，參考管電壓為100 kVp，藥量為336 mgI/kg，對比劑流速=藥量/30 s，所得圖像為B組；2022年2月11日—3月30日的檢查序列，均采用自動管電流，參考管電壓為70 kVp，藥量為224 mgI/kg，對比劑流速=藥量/20 s，所得圖像為C組。注射總量、注射流率和掃描參數(shù)見表1。

表1 受檢者的掃描信息和對比劑注射方案

1.2.3 圖像分析

（1）客觀評分：由一名六年以上工作經(jīng)驗(yàn)的影像技師測量三組動脈期及門靜脈期圖像的腹主動脈、門靜脈、肝臟、胰腺、腎臟、腹膜后脂肪及肌肉（選取豎脊?。?。設(shè)備后處理工作站上測量層厚5 mm的軸位圖像。將感興趣區(qū)（ROI）分別置于上述測量目標(biāo)內(nèi)部，測量時應(yīng)盡量避開大血管和病灶區(qū)域，ROI的大小盡量一致，所有數(shù)據(jù)取附近上下三層圖像平均值。記錄腹主動脈、門靜脈、肝臟、胰腺、腎臟及背部肌肉的CT值和標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation，SD），然后測量腹主動脈、門靜脈、肝臟、胰腺、腎臟的信噪比（signal to noise，SNR）和對比噪聲比（contrast to noise rate，CNR），其中SNR=CT值/SD值，CNR=（CT值-CT值背部肌肉）/SD值背部肌肉，其中背部肌肉的SD值代表圖像的噪聲值。

（2）主觀評分：參考常用的“5分”法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分[5]，由兩名工作六年以上的診斷醫(yī)師對三組圖像進(jìn)行評分且評分一致，取每組的評分平均數(shù)進(jìn)行比較。評分標(biāo)準(zhǔn)為：5分，圖像顯示清晰明了，能夠準(zhǔn)確進(jìn)行評價；4分，圖像顯示較清楚，能夠評價，但不完全充分；3分，大部分圖像細(xì)節(jié)可以滿足診斷，但少數(shù)圖像不能進(jìn)行評價；2分，圖像顯示不清楚，病變細(xì)節(jié)判斷不準(zhǔn)確；1分，圖像顯示模糊，不能用于診斷。

1.2.4 掃描劑量

記錄三組患者動脈期容積CT指數(shù)（CTDIvol）及劑量長度乘積（dose length product，DLP）值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（± s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組內(nèi)兩兩比較采用Bonferroni法。采用秩和檢驗(yàn)分析三組圖像的主觀評分。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料及對比劑流率

30例120 kVp掃描的患者流率低于2 mL/s的患者人數(shù)為0例，30例100 kVp掃描的患者對比劑流率低于2 mL/s的為11例，30例70 kVp掃描的患者對比劑流率低于2 mL/s的為14例。實(shí)驗(yàn)組和對照組患者BMI、CTDIvol、DLP差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），而有效管電壓、對比劑量、對比劑流率差異均顯著（P＜0.01）。其中實(shí)驗(yàn)組C組患者的對比劑流率較A組減少25%，見表2。

表2 三組行上腹部增強(qiáng)掃描患者的一般資料和輻射劑量（ ± s）

表2 三組行上腹部增強(qiáng)掃描患者的一般資料和輻射劑量（ ± s）

注：對照組A、實(shí)驗(yàn)組B和實(shí)驗(yàn)組C患者分別采用120 kVp、100 kVp和70 kVp聯(lián)合自動管電流技術(shù)掃描，采用ADMIRE重建技術(shù)進(jìn)行圖像重建。組內(nèi)兩兩比較，有效管電壓A、B、C各組都有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）,對比劑量A、B、C各組都有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），注射流率B、C兩組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，其余沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

分組 例數(shù) BMI（kg·m-2） 有效管電壓/mAs CTDIvol/mGy對照組A 30 23.7±3.0 136.4±29.8 9.2±2.0實(shí)驗(yàn)組B 30 23.4±3.5 200.1±63.1 8.0±2.5實(shí)驗(yàn)組C 30 24.0±3.9 719.2±211.6 8.6±2.7 F 0.162 176.380 1.667 P 0.851 ＜0.01 0.195分組 例數(shù) DLP/（mGy·cm） 對比劑量/mL注射流速/（mL·s-1）對照組A 30 245.3±75.7 83.0±10.5 2.8±0.4實(shí)驗(yàn)組B 30 211.3±96.2 63.3±13.1 2.2±0.5實(shí)驗(yàn)組C 30 213.5±89.5 42.7±8.6 2.1±0.4 F 1.375 101.296 21.146 P 0.258 ＜0.01 ＜0.01

2.2 圖像質(zhì)量

2.2.1 三組主觀評分與圖像噪聲比較

動脈期主觀評分：對照組A組評分高于B、C兩實(shí)驗(yàn)組，三組的主觀評分之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；靜脈期主觀評分：A組評分高于B、C兩實(shí)驗(yàn)組，圖像評分A、B兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。三組圖像的動脈期和靜脈期的噪聲值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表3。

表3 行上腹部CT增強(qiáng)掃描患者的圖像評分和圖像噪聲（ ± s）

表3 行上腹部CT增強(qiáng)掃描患者的圖像評分和圖像噪聲（ ± s）

注：組內(nèi)兩兩比較，圖像評分A、B兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），動脈期圖像噪聲A、B和A、C兩組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），靜脈期圖像噪聲A、C兩組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其余各組均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

分組 例數(shù) 圖像評分/分 圖像噪聲/HU動脈期 靜脈期 動脈期 靜脈期對照組 A 30 4.6±0.6 4.5±0.6 8.8±2.4 8.7±2.0實(shí)驗(yàn)組B 30 4.2±0.7 4.0±0.6 10.8±2.0 10.7±2.4實(shí)驗(yàn)組C 30 4.4±0.6 4.3±0.6 11.1±2.6 10.8±2.7 Z[F]2.786 3.854 [7.832][5.608]P 0.254 0.025 ＜0.01 ＜0.01

2.2.2 SNR和CNR

除三組圖像動脈期和靜脈期肝臟SNR和CNR組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其余各期相和部位的SNR和CNR組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，對比結(jié)果見表4。

表4 三組行上腹部增強(qiáng)患者圖像不同部位的信噪比和對比噪聲比（ ± s）

表4 三組行上腹部增強(qiáng)患者圖像不同部位的信噪比和對比噪聲比（ ± s）

注：組內(nèi)兩兩比較，動脈期的信噪比，肝臟A組、B組，胰腺A組、B組,B組、C組,腎臟A組、C組,B組、C組,腹主動脈B組、C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；動脈期的對比噪聲比，胰腺B組、C組，腎臟A組、C組,B組、C組，主動脈A組、C組,B組、C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P?＜0.05），其余各組差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。靜脈期的信噪比，胰腺A組、B組,腎臟B組、C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；靜脈期的對比噪聲比，腎臟B組、C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其余各組均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

分組 例數(shù)動脈期信噪比對比噪聲比肝臟 胰腺 腎臟 腹主動脈 肝臟 胰腺 腎臟 腹主動脈對照組 A 30 8.07±2.29 11.36±2.96 12.64±3.37 30.57±6.85 1.15±1.13 4.44±1.67 5.72±2.00 23.65±5.39實(shí)驗(yàn)組 B 30 6.34±1.32 8.03±1.94 9.65±2.70 24.47±6.18 1.29±0.97 2.98±1.62 4.60±1.89 19.41±5.22實(shí)驗(yàn)組 C 30 6.78±1.96 11.82±3.65 16.53±5.27 36.18±9.13 0.84±1.19 5.90±2.87 10.30±4.53 30.34±8.11 F 6.332 13.665 19.875 17.469 1.280 13.251 27.926 21.537 P＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.283 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01分組 例數(shù)靜脈期信噪比對比噪聲比肝臟 胰腺 腎臟 門靜脈 肝臟 胰腺 腎臟 門靜脈對照組 A 30 11.50±2.99 10.30±2.02 15.41±3.74 16.93±3.91 4.43±2.02 3.22±0.86 8.34±2.78 9.85±2.98實(shí)驗(yàn)組 B 30 9.70±2.44 7.94±1.83 12.48±3.28 13.98±3.60 4.14±1.47 2.39±1.38 6.93±2.22 8.43±2.38實(shí)驗(yàn)組 C 30 10.53±2.88 9.39±2.40 15.87±4.86 15.68±4.22 4.22±1.57 3.08±1.38 9.65±3.88 9.37±2.78 F 2.932 8.805 5.782 3.941 0.208 3.632 5.290 1.955 P 0.059 ＜0.01 ＜0.01 0.023 0.813 0.031 ＜0.01 0.148

3 討論

3.1 重建技術(shù)

本研究中實(shí)驗(yàn)組和對照組均采用固定管電壓聯(lián)合低流率技術(shù)，結(jié)合自動管電流技術(shù)對病人的圖像進(jìn)行采集。臨床發(fā)現(xiàn)，選擇固定管電壓結(jié)合自動管電流技術(shù)（CARE Dose 4D）[6-7]進(jìn)行掃描時，過低的管電壓必然會影響圖像質(zhì)量，本研究使用ADMIRE技術(shù)，相同的掃描條件下可降低圖像的噪聲以提高圖像質(zhì)量。

3.2 低流率技術(shù)

本研究結(jié)果顯示，C組方案降低對比劑流率25%。A、B和C組的注射流率分別是（2.8±0.4）mL/s、（2.2±0.5） mL/s、（2.1±0.4）mL/s，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=21.146，P＜0.01）。70 kVp聯(lián)合低流率可以較好地彌補(bǔ)腫瘤患者化療后血管差的缺陷，獲得圖像質(zhì)量較好。

3.3 局限性

第一，本研究樣本數(shù)量較少，未來將會對樣本數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)充，加以深入研究。第二，本研究對腫瘤患者病灶部位的圖像評估未作出深入分析。

今后的研究可以對腫瘤患者化療術(shù)后的個體差異進(jìn)行深入探索，這對更細(xì)致地了解腫瘤患者的圖像和對比劑流率之間關(guān)系有著重要的意義。

綜上所述，本研究的實(shí)驗(yàn)組C能提供滿足診斷要求的圖像質(zhì)量的前提下，將對比劑流率降低25%，大大降低了造影劑外滲風(fēng)險(xiǎn)和對比劑腎病的發(fā)生率。