闞楊楊， 任克， 謝召勇， 李敏， 于欣， 趙宇， 趙麗， 徐克

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正常肝臟、胰腺、脾臟雙源CT碘含量測量的初探

闞楊楊， 任克， 謝召勇， 李敏， 于欣， 趙宇， 趙麗， 徐克

【推薦理由】該篇論文對54例非器質(zhì)性疾病患者進(jìn)行雙源CT雙能量檢查，然后靜脈注射對比劑行雙能量動(dòng)脈期、門靜脈期增強(qiáng)掃描，掃描后重建層厚0.7 mm圖像用于后期圖像分析。使用工作站syngo MMWP VE40B中的Siemens Dual Energy-Liver VNC圖像處理軟件對動(dòng)脈晚期、門靜脈期0.7 mm圖像進(jìn)行分析處理。測量肝臟、胰腺(胰頭、胰體、胰尾)、脾臟及腹主動(dòng)脈(腹腔干分支上一層面)的含碘值，并將測量的含碘值與腹主動(dòng)脈含碘值相比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化得到標(biāo)化含碘值 (nIC)。 分析得到不同年齡、不同性別正常肝臟之間的nIC值無差異(P>0.05)，不同期相的肝臟nIC值有差異(P<0.05)；正常胰腺不同部位、年齡、性別的nIC值無差異(P>0.05)；正常脾臟不同年齡、性別之間nIC值無差異(P>0.05)。

結(jié)果表明雙源CT除了能提供單能譜掃描顯示的解剖學(xué)信息外，還能提供組織器官的功能和/或組織化學(xué)成分信息，使得CT提供的信息最大化，有助于提高小病變的檢測敏感性，指導(dǎo)臨床治療方案的選擇。目前國內(nèi)外對于正常肝臟、胰腺及脾臟的碘含量研究較少，該研究統(tǒng)計(jì)了正常肝臟、胰腺及脾臟碘含量的正常值范圍，為今后進(jìn)一步對病變的肝臟、胰腺及脾臟病變的能量CT診斷研究提供了有價(jià)值的對照參考。

(沈陽，中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科任克)

目的：使用雙源CT雙能量掃描，探討正常肝臟、胰腺、脾臟的碘含量特征，建立正常肝臟、胰腺、脾臟的碘含量參考值。方法：對54例非器質(zhì)性疾病患者行雙源CT雙能量雙期增強(qiáng)掃描。使用Siemens Dual Energy-Liver VNC圖像處理軟件對動(dòng)脈晚期、門靜脈期0.7 mm圖像進(jìn)行分析處理。測量肝臟、胰腺(胰頭、胰體、胰尾)、脾臟及腹主動(dòng)脈(腹腔干開口的上一層面)的含碘值，并計(jì)算標(biāo)化含碘值(nIC)。結(jié)果：正常肝臟在動(dòng)脈晚期和門脈期的nIC值分別為0.10±0.09和0.40±0.09；正常胰腺各部位在動(dòng)脈晚期的nIC值分別為 0.29±0.32(胰頭)、0.29±0.31(胰體)和0.28±0.35(胰尾)，在門脈期分別為0.49±0.21(胰頭)、0.46±0.17(胰體)和0.46±0.16(胰尾)；正常脾臟在門脈期的nIC值為0.02±0.05。不同年齡、不同性別組間正常肝臟、胰腺和脾臟nIC值的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；胰腺不同部位nIC值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；不同掃描期相肝臟nIC值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論：雙源CT掃描可獲得正常肝臟、胰腺、脾臟的碘含量，可為肝臟、胰腺及脾臟疾病的診斷提供參考。

肝臟； 胰腺； 脾臟； 雙能量成像； 雙源CT； 碘含量

雙能CT能采用兩種不同電壓(100和140 kV)進(jìn)行掃描，通過雙能量后處理軟件，能將器官的含碘量的相關(guān)信息從圖像中單獨(dú)提取出來，故雙源CT能更敏感地評價(jià)組織器官碘對比劑的分布。肝臟為肝動(dòng)脈和門靜脈雙重供血的器官，胰腺為富血供器官，脾臟主要由介于動(dòng)脈和靜脈之間的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)所組成，具有獨(dú)特的血液循環(huán)系統(tǒng)。器官血供的變化屬于功能學(xué)的改變，往往早于形態(tài)學(xué)的改變，故應(yīng)用雙源CT對器官的早期功能學(xué)改變進(jìn)行分析有非常重要的臨床意義。目前國內(nèi)外對于正常肝臟、胰腺及脾臟的碘含量研究較少，本研究旨在了解正常肝臟、胰腺及脾臟碘含量的正常值范圍，為肝臟、胰腺及脾臟病變的診斷提供參考。

圖1　在動(dòng)脈期圖像上測量胰頭、胰體、胰尾及腹主動(dòng)脈的碘含量?！D2　在門靜脈期圖像上測量胰頭、胰體、胰尾及腹主動(dòng)脈的碘含量。

時(shí)相年齡30～49(n=6)50～59(n=15)60～69(n=18)>70(n=15)F值P值動(dòng)脈期0.08±0.560.10±0.110.11±0.110.08±0.050.3490.790門脈期0.41±0.770.43±0.090.38±0.100.39±0.100.8800.458

表3　正常胰腺不同部位的nIC值

材料與方法

1.一般資料

將2013年-2014年在本院就診并同意進(jìn)行雙源CT雙期增強(qiáng)掃描的54例患者納入本研究中，所有患者排除肝臟、胰腺和脾臟實(shí)質(zhì)性病變。其中男42例，女12例，年齡32～81歲，平均61.7歲。將患者按年齡分為5個(gè)組：30～49(6例)、50～59(15例)、60～69(18例)和>70歲(15例)。本研究經(jīng)本院倫理道德管理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

2.掃描參數(shù)

使用Siemens Somatom Definition Flash VA44A第5代雙源CT掃描儀，掃描參數(shù)：CARE Dose 4D技術(shù)，管電壓100和140 kV；對比劑注射方案為碘海醇(350 mg I/mL)70 mL和0.9%生理鹽水30 mL，注射流率2.5～3.0 mL/s，動(dòng)脈晚期和門靜脈期延遲時(shí)間分別為40和70 s。掃描結(jié)束后將原始圖像以0.7 mm層厚進(jìn)行重建，用于后期圖像分析。

3.數(shù)據(jù)測量

使用工作站Syngo MMWP VE40B中的Siemens Dual Energy-Liver VNC圖像處理軟件對圖像進(jìn)行分析處理(圖1、2)。測量肝臟、胰腺(胰頭、胰體、胰尾)、脾臟和腹主動(dòng)脈的含碘值，將各臟器的含碘值與腹主動(dòng)脈的含碘值相比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化得到標(biāo)化含碘值(normalized iodine concentration，nIC)。感興趣區(qū)需盡可能大并在連續(xù)3層橫軸面圖像上進(jìn)行測量(每層測量范圍相同)，取3次測量的平均數(shù)。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法包括配對t檢驗(yàn)、獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)及單因素方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)　果

1.動(dòng)脈期和門靜脈期正常肝臟nIC

在動(dòng)脈期圖像上正常肝臟nIC測量值為0.10±0.09，門脈期為0.40±0.09，兩者間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-17.215，P<0.001)。

2.不同性別的正常肝臟nIC

不同性別正常肝臟nIC值測量結(jié)果見表1。方差分析結(jié)果顯示，動(dòng)脈期和門脈期正常肝臟nIC在不同性別組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1　不同性別正常肝臟nIC值

3.不同年齡組正常肝臟的nIC

不同年齡組正常肝臟nIC值測量結(jié)果見表2。方差分析結(jié)果顯示，動(dòng)脈期和門脈期正常肝臟nIC在不同年齡組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

4.正常胰腺不同部位nIC(表3)

正常胰腺不同部位nIC值測量結(jié)果見表3。方差分析結(jié)果顯示，無論是動(dòng)脈期還是門脈期，胰腺不同部位間nIC值的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，提示正常胰腺的碘含量分布均勻。

表5　不同年齡組正常胰腺nIC值

5.不同性別正常胰腺nIC(表4)

數(shù)據(jù)測量和分析結(jié)果顯示，不同性別組間正常胰腺各部位的nIC值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表4)，提示正常胰腺的碘含量與性別無明顯相關(guān)性。

表4　不同性別正常胰腺nIC值

6.不同年齡組正常胰腺nIC

數(shù)據(jù)測量和分析結(jié)果顯示，不同年齡組間正常胰腺各部位的nIC值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表5)，提示正常胰腺內(nèi)碘含量與年齡無明顯相關(guān)性。

7.不同性別的正常脾臟門靜脈期nIC

本研究中男性受試者正常脾臟的nIC測量值為0.62±0.14，女性為0.60±0.14，兩者間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.435，P=0.665)。

8.不同年齡組正常脾臟門靜脈期nIC

在30～49、50～59、60～69和>70歲這4個(gè)年齡組中，門脈期正常脾臟nIC值依次為0.67±0.12、0.62±0.14、0.59±0.17和0.63±0.12，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.507，P=0.679)，即不同年齡人群中正常脾臟內(nèi)碘含量無明顯差異。

討　論

1.雙源CT能量成像原理及臨床應(yīng)用

影像診斷學(xué)在肝臟、胰腺及脾臟疾病的診斷、治療及預(yù)后評估中有著極其重要的作用，超聲和MRI受到時(shí)間和空間分辨率方面的限制，CT一直是這些疾病最重要的檢查手段。隨著設(shè)備的更新及新技術(shù)、理論的發(fā)展，影像診斷從單純的解剖結(jié)構(gòu)分析轉(zhuǎn)向功能分析、從主觀的診斷轉(zhuǎn)向定量分析，并進(jìn)一步向分子影像學(xué)方向發(fā)展[1]。而雙源CT的出現(xiàn)，除了也能提供傳統(tǒng)單能量CT所提供的解剖學(xué)信息外，還能提供組織器官的功能和/或組織化學(xué)成分信息，使得CT檢查能提供更豐富的診斷信息，有助于提高對小病變的檢測敏感性，從而能更好地指導(dǎo)臨床制訂準(zhǔn)確的治療方案。雙能CT掃描獲得的碘圖提供了感興趣區(qū)組織的碘含量的準(zhǔn)確信息，克服了常規(guī)CT由于掃描技術(shù)、重建技術(shù)及患者體型不同所造成的CT值之間的差異。近期研究表明，碘含量的測量相對于腫瘤血流灌注及腫瘤活性的判定來講可能是更好的替代方法，同時(shí)，它對于腫瘤治療療效的無創(chuàng)性評估價(jià)值更大[2]。

第一代雙源CT在機(jī)架內(nèi)安裝了2個(gè)相隔90°的 X線管球(A 、B管球)，A管球(140 kV)視野為50 cm，而B管球(80 kV)的視野為26 cm，因B管球掃描野小，經(jīng)常在體型較大的患者中出現(xiàn)掃描野缺失的問題。第二代雙源CT將兩個(gè)X線管球的夾角增加到95°，將B管球的掃描野調(diào)整為33 cm，彌補(bǔ)了這一不足之處；且在技術(shù)上的一些改良，例如更短的球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間、更高的螺距、更大的覆蓋范圍等，進(jìn)一步改善了雙能量CT的影像質(zhì)量，增加了該技術(shù)的可行性。采用電壓Sn140和100 kVp，這種射線能譜組合提高了低能譜射線對人體的穿透力和射線的利用率，明顯減少了偽影；在高能譜X線管后設(shè)置了選擇性能譜濾過技術(shù)(selected photon shield，SPS)，去除了高能譜線中的低能譜成分，使高能譜射線純化，顯著提高了對碘成分的區(qū)分能力，使用能譜濾過裝置后，在相同射線劑量的前提下可使碘區(qū)分能力提高80%[3-5]。

雙能CT對物質(zhì)的化學(xué)組成亦具有較高的敏感性[5]，尤其在兩種物質(zhì)的原子序數(shù)差別較大時(shí)，更容易區(qū)分物質(zhì)的成分[6]，其基本原理在于利用了碘與其它組織衰減趨勢的明顯差異，將碘從圖像中單獨(dú)提取出來[7-8]。碘分布圖是根據(jù)碘的濃度來分析病灶強(qiáng)化程度，比常規(guī)增強(qiáng)掃描的準(zhǔn)確性高，有助于對病變血供情況的評價(jià)，有利于對富血供或乏血供病灶的檢出。在雙源CT Dual-energy Liver-VNC后處理軟件中利用100和140 kV掃描數(shù)據(jù)可獲得彩色編碼的碘分布圖，可通過不同的漸變色彩分辨出不同區(qū)域的強(qiáng)化程度，人眼對色彩的敏感程度強(qiáng)于黑白影像，故雙源CT獲得的偽彩圖像比常規(guī)單能量CT的黑白影像更加直觀和明確。對碘含量進(jìn)行定量評估是雙源CT技術(shù)的另一種重要應(yīng)用。CT增強(qiáng)掃描所用的對比劑為碘對比劑，因此碘離子就成為了“示蹤劑”，根據(jù)碘圖上碘的分布范圍和含量的不同，就能定量分析組織器官的強(qiáng)化程度、血供情況等；再加上人眼對色彩的敏感性高于灰階變化的特點(diǎn)，采用彩色編碼技術(shù)的碘圖能更敏感顯示壞死灶周邊的逐漸過渡的低灌注區(qū)域的信息[9]。

2.正常肝臟的雙源CT能量成像特征

肝臟為肝動(dòng)脈和門靜脈雙重供血的器官，前者占25%，后者占75%。肝動(dòng)脈和門靜脈于肝門處進(jìn)入肝臟并逐級(jí)分支到肝葉各段。肝的左、中、右三大靜脈在第二肝門處匯入下腔靜脈[10]。經(jīng)靜脈注射對比劑后，在不同掃描期相肝實(shí)質(zhì)及肝血管內(nèi)強(qiáng)化程度不一。本研究中分別在肝臟、腹主動(dòng)脈各標(biāo)記3處ROI，分別取其平均值并計(jì)算標(biāo)化含碘值，對得到的數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)，肝臟在動(dòng)脈期及門脈期的nIC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可以認(rèn)為正常肝臟在對比劑注射后不同時(shí)間nIC是在變化的，這與肝臟的供血特點(diǎn)相吻合。同時(shí)本組研究結(jié)果還顯示，不同性別、不同年齡組正常肝臟的nIC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即性別、年齡因素對正常肝臟的碘含量無明顯影響。

肝癌是肝臟最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率僅次于肺癌和胃癌占第3位[11]，嚴(yán)重威脅人民健康。早期診斷和早期治療對患者的預(yù)后有重要價(jià)值。當(dāng)肝硬化結(jié)節(jié)向癌變結(jié)節(jié)轉(zhuǎn)變時(shí)，其血流供應(yīng)發(fā)生變化，由門靜脈供血為主逐漸改變?yōu)橐愿蝿?dòng)脈供血為主，并且這種改變在肝臟增強(qiáng)掃描不同期相中也可以表現(xiàn)出來[12-15]。正是由于腫瘤在病理學(xué)血管生成方面的這些變化，才導(dǎo)致了影像學(xué)上出現(xiàn)可見的征象，而這些征象正是判斷硬化結(jié)節(jié)出現(xiàn)惡變的依據(jù)[16]。雙源CT的碘含量測量可以進(jìn)一步用于對結(jié)節(jié)性質(zhì)的轉(zhuǎn)變進(jìn)行監(jiān)測和診斷。

3.正常胰腺的雙源CT能量成像特征

胰腺是一個(gè)位于腹膜后、腎旁前間隙的狹長腺體，位于第1～2腰椎水平。胰腺在前方隔網(wǎng)膜囊與胃相鄰，后方有下腔靜脈、膽總管、肝門靜脈和腹主動(dòng)脈等重要結(jié)構(gòu)，其右端被十二指腸環(huán)抱，左端達(dá)脾門。正常胰腺為富血供器官，胰頭部主要由胰十二指腸前、后弓供血，胰背動(dòng)脈、胰動(dòng)脈支、胰尾動(dòng)脈及其分支主要分布于胰頸、胰體及胰尾部。胰腺的靜脈血主要通過胰十二指腸上前和上后靜脈、下前和下后靜脈、胰十二指腸中靜脈、胰靜脈支及胰尾靜脈等回流至肝門靜脈或腸系膜上靜脈。因其血供豐富，諸多實(shí)質(zhì)性病變均會(huì)影像胰腺的血流狀態(tài)，胰腺疾病所致的形態(tài)學(xué)變化往往晚于其功能學(xué)改變。雙源CT能量成像技術(shù)為這種功能學(xué)變化的檢測提供了技術(shù)支持。

本研究中分別在胰頭、胰體、胰尾和腹主動(dòng)脈內(nèi)各標(biāo)記3處ROI，取其平均值并計(jì)算出標(biāo)化含碘值，對得到的數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)，胰腺各部位之間nIC值無明顯差異，可以認(rèn)為正常胰腺各部位的碘含量分布均勻。在胰腺胚胎發(fā)育的過程中只有胰頭的下半部分由胰腺形成，胰頭的上半部分、胰體及胰尾均由背胰形成，總的來說胰腺各部的組織學(xué)來源較一致，生物學(xué)差異較小。雖然胰腺各部位由不同的動(dòng)脈供血，但是各個(gè)部位由于組織特點(diǎn)相似，碘進(jìn)入組織的量無明顯差異。本研究中還發(fā)現(xiàn)，不同性別、不同年齡組正常胰腺 nIC值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即性別、年齡因素對正常胰腺的碘含量無明顯影響。

胰腺為富血供器官，胰腺癌起病隱匿，早期無明顯臨床癥狀，但病變胰腺的功能變化與其微循環(huán)關(guān)系明確。目前CT用于檢測微循環(huán)改變的方法主要為灌注成像，CT值代表對比劑在該組織中的濃度變化，但其準(zhǔn)確性明顯不及雙源CT能直接測量組織內(nèi)的碘含量，而且其輻射劑量較大。

4.正常脾臟的雙源CT能量成像特征

脾臟是外周最大的淋巴器官，是機(jī)體免疫-神經(jīng)-內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)中心的一個(gè)重要組成部分。脾臟具有獨(dú)特的血液循環(huán)系統(tǒng)，脾的血液供應(yīng)來源于脾動(dòng)脈，正常情況下脾靜脈的血流回流入門靜脈，但出現(xiàn)門脈高壓時(shí)，脾靜脈回流受阻，脾靜脈代償性增粗、迂曲。注射對比劑后動(dòng)脈期可見脾臟呈“花脾”改變，門脈期及延遲期其密度趨于均勻。由于門脈高壓癥所致的門靜脈充血，脾臟慢性被動(dòng)性充血、血流灌注量下降[17]，故碘含量的測量有可能用于評價(jià)門脈高壓癥。

本研究中在門脈期圖像上分別于脾臟、腹主動(dòng)脈各標(biāo)記3處ROI，取其平均值并計(jì)算出標(biāo)化含碘值，對得到的數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)，不同性別、不同年齡組間正常脾臟nIC的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即性別和年齡因素對正常脾臟的碘含量無明顯影響。

脾臟是介于動(dòng)脈和靜脈之間的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的臟器，它具有獨(dú)特的血液循環(huán)系統(tǒng)(開放循環(huán)和閉鎖循環(huán))，脾臟的血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)及其臨床意義日益受到重視。目前對于脾臟血供的影像學(xué)研究的文獻(xiàn)報(bào)道尚少，脾臟的灌注成像又受到很多因素的影響，故雙源CT雙能量成像在脾臟的應(yīng)用將有很好的前景。

本研究樣本量尚偏小，且關(guān)于雙源CT能量成像對于肝臟、胰腺、脾臟研究的文獻(xiàn)比較少，沒有對比性。對于弄清雙源CT所測量的腹部重要器官的碘含量所代表的意義還有很長的一段路要走。

雙能量CT問世后短短數(shù)年內(nèi)其在心腦血管病和腹部疾病等的診斷方面已體現(xiàn)出了良好的應(yīng)用價(jià)值，既能提供類似于常規(guī)CT的基本解剖學(xué)信息，又可同時(shí)提供組織、器官功能或化學(xué)成分信息，在某些部位對于解決一些特殊問題可作為常規(guī)技術(shù)的有效補(bǔ)充，拓寬了CT應(yīng)用的適用范圍[18]。作為常規(guī)CT技術(shù)的補(bǔ)充和完善，雙能量CT技術(shù)有良好的應(yīng)用前景。筆者相信，隨著影像設(shè)備的發(fā)展及后處理軟件的更新，雙源CT在功能成像領(lǐng)域?qū)l(fā)揮更大的作用。

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Determination of iodine content in normal liver, pancreas and spleen using dual energy CT:a preliminary studyKAN Yang-yang，REN Ke，XIE Zhao-yong，et al．Department of Radiology，the First Affiliated Hospital of China Medical University，Shenyang 110001，P.R.China

Objective：To analyze the characteristics of iodine distribution in normal liver,pancreas and spleen,and to establish the normal reference value of iodine content in these organs by using dual energy CT.Methods：54 adults without organic disease were recruited and underwent dual energy CT examination.The Siemens Dual Energy software was used to analyze the iodine content of normal liver,pancreas and spleen in late arterial and portal venous phase.The iodine concentration in aorta,liver,pancreas and spleen were measured on the iodine-based material-decomposition images,and were further normalized (nIC) and compared.Results：The nIC of liver in late arterial and portal venous phase was 0.10±0.09 and 0.40±0.09,respectively;the nIC in head,body,and tail of pancreas was 0.29±0.32,0.29±0.31 and 0.28±0.3 in late arterial phase,and 0.49±0.21,0.46±0.17 and 0.46±0.16 in portal venous phase;the nIC of spleen in portal venous phase was 0.02±0.05.There were no significant differences of nIC in liver,pancreas (head,body,tail) and spleen between gender and different age groups (P>0.05).The nICs of liver in the two phases were statistically different (P<0.05).There were no significant differences among the nICs of pancreatic head, body and tail (P<0.05).Conclusion：The information of iodine content of liver,pancreas and spleen can be provided by dual energy CT scan,which is helpful for the diagnosis of lesions in these organs.

Liver； Pancreas； Spleen； Dual energy imaging； Dual-source CT； Iodine content

2014-12-29修回日期:2014-02-29)

110001沈陽，中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科

闞楊楊(1988-)，女，遼寧阜新人，碩士研究生，主要從事腹部影像診斷工作。

任克，E-mail：renke815@sina.com

遼寧省科學(xué)技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目(2012225013)

·專家薦稿·

814.42； R445.1

A

1000-0313(2015)04-0308-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.04.003