劉 文，張禮榮，石 卉

(江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院影像科，江蘇 鎮(zhèn)江 212001)

Revolution CT可以分離出非碘即水的基物質(zhì)圖像，虛擬平掃是指基于能譜掃描的水基圖像。Revolution CT掃描為腹部成像提供了廣泛的潛在應(yīng)用價(jià)值，包括減少輻射劑量，改善疾病的診斷性能及圖像質(zhì)量?jī)?yōu)化等。本研究旨在比較直腸癌患者Revolution CT增強(qiáng)雙期的虛擬平掃與常規(guī)能譜平掃的圖像質(zhì)量之間差異，以及對(duì)直腸癌的診斷價(jià)值，討論Revolution CT虛擬平掃能否代替常規(guī)能譜平掃，減少輻射劑量的同時(shí)也能較好地診斷疾病。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年10月至2018年7月在本院行手術(shù)治療的70例直腸癌患者，均于術(shù)前進(jìn)行常規(guī)能譜CT平掃及Revolution CT雙期增強(qiáng)虛擬平掃。70例患者年齡(64±11)歲，男41例(58.6%)，女29例(41.4%)，體重(65.33±10.25)kg，體重指數(shù)(23.60±2.37)kg/m2，高血壓19例(27.1%)，糖尿病8例(11.4%)，抽煙史12例(17.1%)，便血70例(100.0%)，大便隱血陽(yáng)性70例(100.0%)，大便次數(shù)改變20例(28.6%)，大便性狀改變24例(34.3%)，體重減輕8例(11.4%)，腹部不適5例(7.1%)。

1.2方法

1.2.1成像方法及數(shù)據(jù)處理 采用256排CT掃描儀(Revolution CT,GE healthcare,Waukesha,WI美國(guó))行常規(guī)能譜平掃和雙期增強(qiáng)虛擬掃描，注射器為高頻高壓注射器。能譜平掃掃描參數(shù)：管電壓為120 kVp，管電流為自動(dòng)mAs。增強(qiáng)虛擬掃描參數(shù)：管電壓為140 kVp與80 kVp之間瞬時(shí)切換，管電流設(shè)定為自動(dòng)管電流，最大參考管電流為600 mA。球管轉(zhuǎn)速為0.5 r/s。螺距設(shè)置為1.984∶1。掃描視野(DFOV)為25 cm。后處理工作站為GE ADW4.6，采用50%前置迭代重建(ASiR-V)算法。利用工作站上的GSI viewer軟件自動(dòng)進(jìn)行碘水物質(zhì)分離，即分離得到雙期增強(qiáng)虛擬平掃圖像。

1.2.2圖像分析

1.2.2.1圖像質(zhì)量主觀及客觀評(píng)分 主觀評(píng)分由2位診斷經(jīng)驗(yàn)分別為10年(評(píng)分者1)及20年(評(píng)分者2)的放射科醫(yī)生對(duì)常規(guī)能譜平掃及增強(qiáng)虛擬平掃進(jìn)行圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分，通常使用5分制[1],具體如表1。

1.2.2.2圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià) 勾畫感興趣區(qū)域(ROI)時(shí)選擇直腸癌病灶的最大層面ROI1，ROI選擇時(shí)盡量避開腫瘤囊變壞死及鈣化血管等區(qū)域；并勾畫與直腸癌層面一致的鄰近正常直腸壁ROI2。ROI1、ROI2均測(cè)量3次，求取平均值。通過(guò)計(jì)算得到對(duì)比噪聲(CNR)的數(shù)值。計(jì)算公式：CNR=|ROI1-ROI2|/SD2(對(duì)于平掃，ROI1為三處病灶的CT值平均值；對(duì)于虛擬平掃，ROI1為三處病灶的水濃度平均值；SD2為鄰近正常直腸壁平均值的標(biāo)準(zhǔn)差)。

1.2.3常規(guī)平掃與虛擬平掃對(duì)直腸癌病灶診斷準(zhǔn)確性評(píng)估 直腸癌病灶的評(píng)估包括對(duì)直腸癌腸壁厚度、漿膜面的受累情況、直腸癌周圍淋巴結(jié)顯示情況的評(píng)價(jià)。直腸癌腸壁厚度選擇含病灶區(qū)的最大腸壁厚度測(cè)量寬度，單位為mm。直腸漿膜面受累情況以最大強(qiáng)度投影(MIP)顯示周圍脂肪密度增高及直腸管壁毛糙作為圖像上判定的標(biāo)準(zhǔn)，以術(shù)后病理結(jié)果作為“金標(biāo)準(zhǔn)”。直腸癌周圍淋巴結(jié)的測(cè)量，以常規(guī)平掃圖像所顯示的病灶周圍淋巴結(jié)短徑值為標(biāo)準(zhǔn)，按照淋巴結(jié)短徑大小分為5～9 mm組(可疑組)和大于9 mm組(高度可疑組)。

1.2.4常規(guī)平掃與虛擬平掃對(duì)直腸癌患者掃描劑量評(píng)估 統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄的患者掃描的CT劑量指數(shù)(CTDI)和劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)，按照公式計(jì)算有效劑量(ED)值。計(jì)算公式：ED=k×DLP，其中k值約為0.015[1]。

2 結(jié) 果

2.1能譜平掃與雙期虛擬平掃圖像質(zhì)量主觀評(píng)分比較 能譜平掃圖像主觀評(píng)分為(4.85±0.35)分，與雙期虛擬平掃圖像主觀評(píng)分[分別為(4.82±0.38)、(4.81±0.39)分]比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.24，P>0.05)。且2種對(duì)直腸癌平掃圖像的主觀評(píng)分均在3分以上，達(dá)到了臨床診斷的要求，見(jiàn)表2。

表2 能譜平掃與雙期虛擬平掃主觀評(píng)分分布(n)

2.2能譜平掃與雙期虛擬平掃CNR值比較 雙期虛擬平掃CNR值分別為(0.85±0.17)和(0.82±0.15)，均高于能譜平掃的(0.57±0.18)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(F=54.42，P<0.05)。動(dòng)脈期、門脈期虛擬平掃圖像CNR值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.107，P=0.29)。

2.3能譜平掃與雙期虛擬平掃診斷直腸癌腸壁厚度及周圍淋巴結(jié)大小比較 能譜平掃與雙期虛擬平掃直腸癌病灶的腸壁厚度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。能譜平掃與雙期虛擬平掃直腸癌病灶周圍淋巴結(jié)大小按可疑組和高度可疑組分組結(jié)果比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3、圖1。

表3 能譜平掃與雙期虛擬平掃診斷直腸癌腸壁厚度及周圍淋巴結(jié)大小比較

注：A.直腸癌平掃圖像，直腸左旁可見(jiàn)1枚腫大淋巴結(jié)影，腸壁最厚處約15.96 mm，淋巴結(jié)短徑約12.7 mm；B.動(dòng)脈期虛擬平掃圖像，腸壁最厚處約15.94 mm，淋巴結(jié)短徑約12.7 mm；C.門脈期虛擬平掃圖像，腸壁最厚處約15.95 mm，淋巴結(jié)短徑約12.6 mm；D.直腸癌與左側(cè)高度可疑淋巴結(jié)的能譜曲線圖，能譜曲線顯示高度可疑淋巴結(jié)與直腸癌病灶具有同源性。圖1 典型病例CT平掃及能譜曲線圖(36歲女患者)

2.4能譜平掃與雙期虛擬平掃診斷直腸癌漿膜面受侵犯程度比較 以術(shù)中病理為“金標(biāo)準(zhǔn)”，依據(jù)MIP的結(jié)果評(píng)估，能譜平掃與雙期虛擬平掃病灶漿膜面清晰情況比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.153，P=0.926)，見(jiàn)表4、圖2。

表4 能譜平掃與雙期虛擬平掃診斷直腸癌漿膜面受侵犯程度比較(n=70)

2.5能譜平掃與雙期虛擬平掃輻射相關(guān)參數(shù)比較 三期掃描(能譜平掃+雙期虛擬平掃)與雙期虛擬平掃的DLP、CTDI及ED值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表5。能譜平掃ED值為(7.61±1.68)mSV，與雙期虛擬平掃ED值[動(dòng)脈期虛擬平掃：(8.30±2.43)mSV，門脈期虛擬平掃：(8.47±2.56)mSV]比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=4.138，P=0.019)。雖然雙期虛擬平掃的劑量稍高于能譜平掃，三期掃描省去能譜平掃劑量后，輻射劑量減少約30%。

注：箭頭所指為直腸癌病灶區(qū)域。圖A、B、C分別為能譜平掃、動(dòng)脈期虛擬平掃、門脈期虛擬平掃的圖像。所有圖像顯示直腸癌漿膜面清晰，周圍脂肪間隙密度清晰。圖2 直腸癌患者M(jìn)IP圖像

表5 能譜平掃與雙期虛擬平掃輻射相關(guān)參數(shù)比較

3 討 論

隨著CT技術(shù)的迅速發(fā)展，從最初的全身掃描CT到最近發(fā)展形成的將能譜、寬體、快速掃描、低劑量和超清圖像融合的Revolution能譜CT，Revolution能譜CT能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)球管雙能量成像。Revolution 能譜CT的物質(zhì)分析是基物質(zhì)的衰減效應(yīng)，通過(guò)在基物質(zhì)對(duì)組成上通常選擇2種衰減不同的物質(zhì)——水與碘[2]，增強(qiáng)圖像上碘分離后得到了虛擬平掃圖像，一定程度上為減少輻射劑量提供了可能性。而Revolution CT前置ASiR-V算法，這一重建算法有以下優(yōu)勢(shì)：如降噪、消噪、消偽影、降輻射劑量，還可提高低對(duì)比度檢測(cè)性，以運(yùn)算速度快為特點(diǎn)[3]。有研究表明，AsiR-V迭代重建算法百分比隨著百分比的增加，圖像噪聲降低越顯著，過(guò)高的迭代百分比會(huì)形成蠟狀偽影，影響病灶顯示[4-6]。在保證質(zhì)量及減小劑量的需求下，本次研究使用了50%權(quán)重的ASiR-V百分比。

在本研究中，圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果表明，能譜平掃及雙期虛擬平掃的主觀評(píng)分之間無(wú)明顯差異，且評(píng)分均高于3分以上，已經(jīng)達(dá)到了臨床診斷的要求。通常來(lái)說(shuō)，CNR值越高圖像質(zhì)量越高。研究結(jié)果表明，雙期虛擬平掃CNR值均高于能譜平掃，說(shuō)明在對(duì)病灶的顯示上，虛擬平掃明顯優(yōu)于能譜平掃，而雙期虛擬平掃圖像之間的CNR之間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?？赡茉蚍治觯?1)可能是Revolution CT的前置ASIR-V迭代重建算法提高了圖像的質(zhì)量[7-9]；(2)可能是由于增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期及靜脈期圖像進(jìn)行基物質(zhì)對(duì)分離時(shí)，碘未被徹底去除，導(dǎo)致獲得的虛擬平掃圖像存在輕度強(qiáng)化表現(xiàn)有關(guān)[10-11]，本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈期圖像中，水基圖中肝腎、腎實(shí)質(zhì)似見(jiàn)輕度強(qiáng)化，“去碘效果不佳”，可能是在動(dòng)脈期，對(duì)比劑在該臟器中積聚較多，無(wú)法完全達(dá)到去碘的作用，這與既往研究一致[12]。能譜平掃及雙期虛擬平掃直腸癌腸壁厚度、直腸癌周圍淋巴結(jié)評(píng)估比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。虛擬平掃對(duì)直腸癌周圍浸潤(rùn)情況診斷的符合率與能譜平掃相近，表明能譜平掃與雙期虛擬平掃之間對(duì)直腸癌周圍漿膜層侵犯無(wú)明顯差異，提示虛擬平掃在直腸癌TNM分期診斷中具有一定價(jià)值。

由于直腸癌患者在整個(gè)治療過(guò)程中需要重復(fù)多次的CT檢查，降低輻射劑量顯得尤為重要[13-15]。本研究表明，在省去能譜平掃后，輻射劑量減少了約30%。虛擬平掃可替代能譜平掃，節(jié)省了時(shí)間，且可減少掃描劑量。

綜上所述，Revolution CT在直腸癌增強(qiáng)雙期的虛擬平掃中，顯示解剖細(xì)節(jié)清晰，可以滿足臨床診斷需求，且雙期虛擬平掃的CNR值高于常規(guī)能譜平掃；在對(duì)直腸癌診斷的準(zhǔn)確性上，能譜平掃及雙期虛擬平掃針對(duì)直腸癌腸壁厚度、漿膜面的受累情況、直腸癌周圍淋巴結(jié)顯示情況評(píng)估無(wú)差異。因此，在直腸癌診斷時(shí)，虛擬平掃有望代替能譜平掃，在直腸癌患者術(shù)前進(jìn)行分期診斷及術(shù)后隨訪復(fù)查過(guò)程中發(fā)揮潛在價(jià)值，且在減少輻射劑量的同時(shí)滿足臨床診斷需求。