戚玉龍 謝婷婷 黎永濱 馮 飛 張 輝 成官迅,*

1.廣東省北京大學(xué)深圳醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科(廣東 深圳 518036)

2.廣東省北京大學(xué)深圳醫(yī)院超聲科(廣東 深圳 518036)

雙能CT可獲得高、低兩組X射線能量下物質(zhì)的不同衰減特征，因而具有反映物質(zhì)組織學(xué)特性、定量物質(zhì)濃度的能力。近年來(lái)，雙能CT物質(zhì)分離功能開始被用于肝臟鐵過載的定量研究且其在定量肝鐵濃度的準(zhǔn)確性方面已受到肯定[1-3]，其影響因素目前仍在探討中，如肝內(nèi)同時(shí)合并的脂肪變性、不同能量組合、不同CT供應(yīng)商相對(duì)應(yīng)的不同物質(zhì)分離算法、相同物質(zhì)分離算法下不同的基物質(zhì)對(duì)重建圖像，都有可能對(duì)肝鐵定量評(píng)估存在影響[4-6]。在單源雙能CT肝鐵濃度測(cè)量中(包括合并、不合并脂肪沉積兩種情況)，有鐵(水)、鐵(脂肪)基物質(zhì)對(duì)圖像可供選擇，不同的基物質(zhì)對(duì)重建圖像是否對(duì)肝鐵定量評(píng)估結(jié)果產(chǎn)生影響目前仍不明確。故本研究通過建立肝臟鐵沉積體外模型，探討不同基物質(zhì)圖像的選擇對(duì)瞬時(shí)管電壓切換單源雙能CT物質(zhì)分離技術(shù)量化評(píng)估肝臟鐵過載的影響，旨在為臨床無(wú)創(chuàng)性評(píng)估肝臟鐵過載時(shí)基物質(zhì)對(duì)重建圖像的選擇提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 體外模型的制作本研究經(jīng)我院動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。取25只健康SD大鼠，由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，周齡為12周，體重(220～280g)。解剖并分離大鼠肝臟，經(jīng)生理鹽水沖洗后剪碎、分裝于體積為4mL的聚氯乙烯(polyvinychlorid，PVC)管中(管內(nèi)徑為10mm)，置入勻漿機(jī)中勻漿。重復(fù)勻漿，直至新鮮肝組織全部制成勻漿液，備用。將肝勻漿與不同體積右旋糖酐鐵溶液[丹麥Pharmacosmos公司，鐵濃度100mg(Fe)/2mL]、脂肪(橄欖油，商品名Olivoilà，脂肪含量100.0g/100g)充分混合，建立肝臟鐵沉積模型A(不含脂)、B(含脂)，模型A的肝鐵濃度依次為0、1.56、3.13、6.25、12.5和25mg/mL，共6個(gè)PVC管(模擬正常人臨床范圍內(nèi)的輕、中、重度鐵沉積)。模型B的肝鐵濃度依次為0、2.5、5、7.5、10和12.5mg/mL，根據(jù)脂肪體積分?jǐn)?shù)的不同分兩組，脂肪體積分?jǐn)?shù)分別為7.5%、15%(模擬臨床上輕、中度脂肪肝)，共12個(gè)PVC管。用懸浮震蕩儀充分震蕩，使樣本呈均勻外觀。

按照鐵濃度由低到高的順序依次將混合樣本置入標(biāo)準(zhǔn)體模中，標(biāo)準(zhǔn)體模為直徑20cm的圓柱體、內(nèi)含9個(gè)圓柱形凹槽，將含混合樣本的PVC管置入體模的圓柱形凹槽內(nèi)，保證每個(gè)PVC管置入后都位于標(biāo)準(zhǔn)體模的同一水平(凹槽的最上方)。

1.2 掃描方法使用美國(guó)GE Revolution 256 CT掃描儀。按照鐵濃度由低到高的順序依次將混合樣本置于標(biāo)準(zhǔn)體模內(nèi)(為直徑20cm的圓柱體，內(nèi)含9個(gè)凹槽)，即含混合樣本的PVC管置入體模的圓柱體凹槽內(nèi)，每個(gè)PVC管置入后都位于凹槽的最上方，保持各PVC管位于標(biāo)準(zhǔn)體模的同一水平。分別對(duì)肝臟鐵沉積模型A(不含脂)、B(含脂)各掃描三次，管電壓分別為80、140kVp，瞬時(shí)切換，管電流分別為200、320、485mA，轉(zhuǎn)速為2s/周，顯示視野(display field-of-view，DFOV)25mm×25mm，重建層厚、間距均為0.625mm，螺距0.984，重建算法為STND(標(biāo)準(zhǔn)算法)，全模型迭代重建算法(adaptive statistical iterative reconstruction-V，ASiR-V)為50%。

Design of Efficient Steering Controller for Unmanned Surface Vehicle

2.1 肝臟鐵沉積模型A(不含脂)鐵(水)基物質(zhì)對(duì)圖像，3組管電流(200、320、485mA)下，模型A的VIC值分別為：(0.65、2.97、4.67、7.79、13.63、24.24mg/cm3)、(0.13、2.86、4.17、7.14、12.71、23.35mg/cm3)、(0.55、2.83mg/cm3、4.4、7.63、13.24、23.86mg/cm3)，三組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值為0.993， F值為0.007。鐵(脂肪)基物質(zhì)對(duì)圖像，3組管電流(200、320、485mA)下，模型A的VIC值分別為(9.34、10.86、13.17、16.32、22.30、32.34mg/cm3)、(8.19、10.82、12.61、15.11、21.15、31.53mg/cm3)、(8.68、11.15、12.92、15.79、21.60、31.84mg/cm3)，三組VIC差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值為0.986，F(xiàn)值為0.014。不同管電流下，VIC與LIC均呈線性正相關(guān)并擬合線性方程(表1)；相同LIC值，對(duì)應(yīng)的VIC鐵(脂肪)測(cè)量值總大于VIC鐵(水)測(cè)量值(圖1、圖4)。

線上活動(dòng)。一是配合電臺(tái)早晚上下班高峰節(jié)目互動(dòng)話題，欄目設(shè)計(jì)有獎(jiǎng)問答環(huán)節(jié)，制作播出訪談節(jié)目，三局相關(guān)人員分別上線，通過與受眾第一時(shí)間互動(dòng)達(dá)到政策法規(guī)宣傳效果。二是制作“聽眾話國(guó)策”“大咖話國(guó)策”和“主播話國(guó)策”電臺(tái)宣傳視頻。三是發(fā)動(dòng)新媒體宣傳，聯(lián)合FM106.4經(jīng)典車電臺(tái)、慈溪發(fā)布、青春慈溪、慈溪衛(wèi)生和計(jì)劃生育、慈溪法治國(guó)土、慈溪環(huán)保微信公眾平臺(tái)跟蹤報(bào)道，發(fā)布最新消息，拓寬宣傳面和受眾面。

2 結(jié) 果

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)量掃描數(shù)據(jù)傳至ADW 4.6工作站，利用GSI General MD分析軟件進(jìn)行后處理，重建鐵(水)、鐵(脂肪)基物質(zhì)對(duì)圖像。于軸位CT圖像上各PVC管的中心區(qū)勾畫與PVC管同心圓的ROI，每管放置3個(gè)直徑為8mm的圓形ROI，記錄后取其平均值為虛擬肝鐵濃度值(virtual iron concentration，VIC)，分別標(biāo)記為VIC鐵(水)、VIC鐵(脂肪)，納入數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對(duì)3組管電流(200、320、485mA)下相應(yīng)VIC進(jìn)行單因素方差分析，具有方差齊性后再對(duì)VIC與實(shí)際肝臟鐵濃度(liver iron concentration，LIC)的相關(guān)性行Spearmen分析，并擬合線性方程。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

由于人體無(wú)法自動(dòng)清除體內(nèi)過量沉積的鐵，臨床上需要進(jìn)行祛鐵治療。規(guī)范化祛鐵治療需要精確的肝鐵濃度閾值，例如低位閾值、高位閾值、強(qiáng)化祛鐵閾值分別為3.2、7.0、15.0 mg(Fe)/g等，能否準(zhǔn)確測(cè)定人體肝鐵濃度，直接決定患者祛鐵療效[1]。由于祛鐵不充分或祛鐵過甚都將對(duì)病人產(chǎn)生不良影響[10]，治療過程中還需要定期監(jiān)測(cè)肝鐵濃度。因此，鐵過載患者的精確肝鐵定量已成為臨床的迫切需求。

肝臟鐵過載常見于血色病、地中海貧血、骨髓纖維化等長(zhǎng)期輸血依賴性血液病、慢性肝病以及鐵攝入過多患者[7]。出現(xiàn)鐵過載時(shí)，鐵元素在體內(nèi)過度沉積，導(dǎo)致重要臟器，尤其是肝臟、心臟、內(nèi)分泌腺體等結(jié)構(gòu)損害和功能障礙，最終出現(xiàn)肝硬化、心功能衰竭、糖尿病等，嚴(yán)重危害患者生命健康及生活質(zhì)量[8-9]。

3 討 論

2.3 肝臟鐵沉積模型B(脂肪體積分?jǐn)?shù)15%)鐵(水)基物質(zhì)對(duì)圖像，3組管電流(200、320、485mA)下，模型A的VIC值分別為(5.20、9.94、10.64、12.61、12.42、14.79mg/cm3)、(5.93、8.51、9.81、11.34、11.94、13.62mg/cm3)、(5.88、8.89、10.37、11.62、12.35、14.04mg/cm3)，三組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值為0.966， F值為0.035。鐵(脂肪)基物質(zhì)對(duì)圖像，3組管電流(200、320、485 mA)下，模型A的VIC值分別為(16.12、18.33、19.56、21.51、22.58、23.15mg/cm3)、(15.58、18.23、19.25、20.95、21.47、22.48mg/cm3)、(16.40、18.13、19.95、20.11、21.36、22.31mg/cm3)，三組VIC差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值為0.947，F(xiàn)值為0.055。不同管電流下，肝臟鐵沉積模型B(脂肪體積分?jǐn)?shù)15%)相應(yīng)的VIC與LIC均呈線性正相關(guān)并擬合線性方程(表1)；相同LIC值，對(duì)應(yīng)的VIC鐵(脂肪)測(cè)量值總大于VIC鐵(水)測(cè)量值(圖3、圖6)。

下墜的感覺真好，甚至比有錢還要愜意。此刻我一無(wú)所有，名下所有資產(chǎn)都捐給了孤兒院里那些失去母親的女孩子們。

2.2 肝臟鐵沉積模型B(脂肪體積分?jǐn)?shù)7.5%)鐵(水)基物質(zhì)對(duì)圖像，3組管電流(200、320、485mA)下，模型A的VIC值分別為(7.43、10.04、12.16、12.68、14.09、15.52mg/cm3)、(7.10、9.45、11.31、12.18、13.33、14.87mg/cm3)、(7.31、9.58、11.53、12.03、13.45、14.73mg/cm3)，三組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值為0.966， F值為0.035。鐵(脂肪)基物質(zhì)對(duì)圖像，3組管電流(200、320、485 mA)下，模型A的VIC值分別為(16.53、19.44、21.56、21.98、23.59、24.92mg/cm3)、(16.80、18.85、20.71、21.58、22.73、24.27mg/cm3)、(16.91、18.98、20.93、21.43、22.95、24.13mg/cm3)，三組VIC差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值為0.947，F(xiàn)值為0.055。不同管電流下，肝臟鐵沉積模型B(脂肪體積分?jǐn)?shù)7.5%)相應(yīng)的VIC與LIC均呈線性正相關(guān)并擬合線性方程(表1)；相同LIC值，對(duì)應(yīng)的VIC鐵(脂肪)測(cè)量值總大于VIC鐵(水)測(cè)量值(圖2、圖5)。

在當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)倡導(dǎo)的是環(huán)保健康的綠色生活，而水果包裝工作在進(jìn)行時(shí)也需要響應(yīng)國(guó)家的這一號(hào)召。但是，我區(qū)目前對(duì)于水果的包裝方式還是比較欠缺環(huán)保意識(shí)的，因?yàn)槟承S家在包裝時(shí)所用的一些泡沫箱或者是紙箱，其中都含有化學(xué)物質(zhì)，對(duì)于環(huán)境的污染程度都非常大，而且對(duì)人類的身體健康也有嚴(yán)重危害，不能夠做到低碳環(huán)保。所以環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，也是我區(qū)水果包裝中存在的一大問題，而這也是萬(wàn)萬(wàn)不能忽視的。

表1 不同管電流下肝臟鐵沉積模型VIC與肝鐵濃度LIC相關(guān)性分析(n=18)

圖1 ～6 管電流為200mA、鐵(水)、鐵(脂肪)基物質(zhì)圖像上肝臟鐵沉積模型A(圖1、圖4)、B(圖2、3、5、6)相應(yīng)虛擬肝鐵濃度VIC與實(shí)際肝鐵濃度LIC的相關(guān)性。

瞬時(shí)管電壓切換單源雙能CT物質(zhì)分離技術(shù)為無(wú)創(chuàng)性肝臟鐵過載定量評(píng)估手段之一，其用于肝鐵濃度測(cè)定的準(zhǔn)確性已得到驗(yàn)證，并已開始用于臨床。在臨床工作中，通常先重建鐵(水)基物質(zhì)對(duì)圖像、再測(cè)定鐵(水)值來(lái)定量反映肝鐵濃度，理論基礎(chǔ)是感興趣區(qū)(region of interest，ROI)內(nèi)物質(zhì)(肝臟鐵沉積情況下，ROI內(nèi)含肝組織和鐵)的衰減曲線可用鐵、水這兩種物質(zhì)的衰減來(lái)表達(dá)，通過鐵-水兩種物質(zhì)的組合來(lái)產(chǎn)生與ROI內(nèi)物質(zhì)相同的衰減效應(yīng)，故能對(duì)ROI內(nèi)所需檢查物質(zhì)成分，即對(duì)鐵作出相應(yīng)的定量表達(dá)[11-13]。但實(shí)際上，肝臟鐵元素沉積往往伴隨著脂肪沉積，特別是在慢性肝病(如非酒精性脂肪性肝病、病毒性肝炎、酒精性肝病)及肝血色病患者中，肝臟鐵沉積及脂肪沉積常常同時(shí)存在[14]，此時(shí)面臨選擇鐵(水)基物質(zhì)圖像、還是鐵(脂肪)基物質(zhì)圖像測(cè)定虛擬肝鐵濃度的問題。不同基物質(zhì)圖像的選擇對(duì)瞬時(shí)管電壓切換單源雙能CT物質(zhì)分離技術(shù)量化評(píng)估肝臟鐵過載是否產(chǎn)生影響尚不明確。

因此，本研究首先建立肝鐵沉積體外模型A(含脂)、肝鐵沉積體外模型B(不含脂)，分別模擬人體肝臟鐵沉積、肝臟鐵沉積同時(shí)合并脂肪沉積兩種情況，然后采用瞬時(shí)管電壓切換單源雙能CT物質(zhì)分離技術(shù)，重建鐵(水)、鐵(脂肪)基物質(zhì)圖像，測(cè)量體外模型的肝鐵濃度。本研究得出在不同管電流條件下，肝臟鐵沉積模型A(不含脂)、B(含脂)相應(yīng)的VIC與LIC均呈線性正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r均為1，P值均為0.000)，提示瞬時(shí)管電壓切換單源雙能CT物質(zhì)分離技術(shù)可用于肝鐵濃度定量評(píng)估，即使在肝臟鐵沉積同時(shí)合并脂肪沉積的情況下。在鐵(水)基物質(zhì)圖像上，肝臟鐵沉積模型A(不含脂)擬合的線性方程斜率約為1(1.076、1.104、1.089)、截距接近0(-1.602、-1.193、-1.461)，提示VIC鐵(水)可作為肝鐵濃度的參考標(biāo)準(zhǔn)。而在鐵(脂肪)基物質(zhì)圖像上，肝臟鐵沉積模型A(不含脂)擬合的線性方程斜率約為1(1.083、1.096、1.100)，但截距約為-10(-10.762、-10.078、-10.621)，提示在LIC相同的情況下，對(duì)應(yīng)的VIC鐵(脂肪)測(cè)量值總大于參考值即VIC鐵(水)測(cè)量值，即VIC鐵(脂肪)高估肝鐵濃度，在不合并肝臟脂肪沉積的情況下應(yīng)選擇VIC鐵(水)用于肝鐵濃度測(cè)定，與QIMS結(jié)論相同。但QIMS沒有進(jìn)一步探討在肝鐵沉積合并脂肪沉積情況下，選擇VIC鐵(水)還是VIC鐵(脂肪)更接近實(shí)質(zhì)肝鐵濃度。本研究對(duì)肝鐵沉積體外模型B(含脂)進(jìn)行鐵(水)、鐵(脂肪)基物質(zhì)重建，在鐵(水)基物質(zhì)圖像上肝臟鐵沉積模型B(脂肪含量7.5%、15%)擬合的線性方程斜率為1.582～1.721，截距為-10.509～-13.438，斜率與截距分別與1、0存在較大差異，提示VIC鐵(水)雖然可用于肝鐵沉積合并脂肪沉積情況下的肝鐵濃度測(cè)定，但不能作為參考標(biāo)準(zhǔn)；在鐵(脂肪)基物質(zhì)圖像上肝臟鐵沉積模型B擬合的線性方程斜率為1.520～2.127，與前者相似，但截距為-15.869～-35.677，明顯大于前者，提示VIC鐵(脂肪)高估肝鐵濃度，在合并肝臟鐵沉積的情況下，選擇VIC鐵(水)更接近實(shí)際肝鐵濃度。綜合肝臟鐵沉積模型A(不含脂)、肝臟鐵沉積模型B(含脂)結(jié)果，不同基物質(zhì)圖像的選擇將影響瞬時(shí)管電壓切換單源雙能CT物質(zhì)分離技術(shù)量化肝鐵濃度，表現(xiàn)為VIC鐵(脂肪)高估肝鐵濃度，選擇VIC鐵(水)更接近實(shí)際肝鐵濃度。

綜上所述，選擇不同基物質(zhì)圖像測(cè)量虛擬肝鐵濃度，對(duì)瞬時(shí)管電壓切換單源雙能CT物質(zhì)分離技術(shù)肝鐵定量評(píng)估產(chǎn)生影響，VIC鐵(脂肪)高估肝鐵濃度，選擇VIC鐵(水)更接近實(shí)際肝鐵濃度。