混合能量CT的单能量CT成像对肝血管瘤检出探讨

混合能量CT的单能量CT成像对肝血管瘤检出探讨

陈艳1杨东2

（1广元中心医院医学影像科；四川广元628000；2简阳市疾控中心；四川简阳641400）

【摘要】目的：探讨GE64层宝石能谱CT750-HD混合能量和单能量成像对肝血管瘤检出比对。方法回顾性分析40例肝血管瘤的临床和影像资料。患者均行ＣＴ能谱成像三期扫描，获得140kvp和70kev图像。一、对２组图像进行主观图像质量评分，二、测量血管瘤－肝实质的对比噪声比（ＣＮＲ）．２组间比较采用配对ｔ检验。记录血管瘤在不同条件的检出，采用百分数进行对比分析。结果：在单能量图像和混合能量图像上质量评分分别为（4.54±0.57）和（3.794±0.60）分；ＣＮＲ分别为5.93和3.68，单能量图像均优于混合能量图像，差异均有统计学意义（p均＜0.05）。结论：能谱ＣＴ70kev单能量图像通过改善图像质量并增加病灶与肝实质的对比，有利于病病灶的检出，对检出小病灶更敏感。

【关键词】肝血管瘤；能谱CT；对比

MSＣＴ具有空间分辨率高、采集层厚薄、数据各向同性以及图像后处理功能强大等优点，是发现和诊断肝脏病变最常用的一种影像检查方法，[1]。ＣＴ对肝血管瘤的检出率主要取决于病灶的大小、病灶与肝实质之间的密度差异，，血管发育异常分类。其图像质量非常重要。而混合能量成像其硬化效应导致ＣＴ值不准确和产生硬化伪影，但单能量ＣＴ采用快速转换双ｋＶｐ技术、从而实现两组数据、并经数据解析，间接得到不同能量水平的单能量图像，它能有效减除硬化效应，得到较准确ＣＴ值并消除硬化伪影，改善图像质量和病灶检出[2、3]。我们对患者采用能谱成像模式，获得患者的混合能量图像和单能量图像，并相互比较，从而发现能谱ＣＴ成像对肝血管瘤检出明显提高。

资料与方法

一、研究对象

分析2014年5月至2017年10月，于我科能谱ＣＴ三期增强检查，并证实为肝血管瘤资料。排除不可确定因素，对40例血管瘤患者不考虑性别、年龄，其中单能量组73个/40例，混合能量组62个/40例，每肝病灶数1—3个，病灶最大径５～82ｍｍ。大部分病灶呈现典型影像特征，即渐进性强化。

二、检查方法

设备、GE64层宝石能谱CT750-HD，所有检查均采用能谱扫描模式。扫描条件：管电压为140kvp和70kev的瞬时转换，自动mAs，螺距0.984:1。采用双筒高压注射器经肘静脉注射碘海醇（300mg/ml）1ml/kg,80～100ml，流率3.0-3.5ml/s。行腹主动脉跟踪法（100Hu）三期扫描，获得混合能量图像和单能量图像，采用标准算法重建，层厚和层间距均为５mm。

三、图像评价

图像分析与测量均在ＡＷ4.4工作站（ＧＥＨeahhcare，ＵＳＡ）上进行，包括主观评价和客观评价。

注*A-D见病变呈典型的渐进性增强

１．由本人主观对三期两组图像评价。标准：（１）用图像质量五级法。五级：细节和解剖结构清晰，无明显硬化伪影和噪声；四级：细节和解剖结构较清楚，硬化伪影和噪声较多；三级：主要解剖结构较清楚，细节显示欠清楚，硬化伪影和噪声较明显尚可接受；二级：解剖结构不清，细节不能辨识，硬化伪影和噪声很明显；一级：解剖结构很模糊，细节无法辨识，噪声和硬化伪影极明湿。三级分以上可满足要求。（２）病灶检出率：以三个期相两组图像上所显示病灶数为参数，记录两组图像上血管瘤在不同期相显示[4、5]。

２．客观评价：由另1名高年资腹部影像诊断医师独立测量,采用粘贴和复制键，能谱CT可通过计算最佳对比噪声比(contrasttonoiseratio，CNR)以及相应的能量值而获得最佳单能量图像[2]。计算４个ROI内标准差的平均值；病灶与周围实质的对比噪声比（ＣＮＲ）：ＣＮＲ＝∣Ｍean1—Ｍean2∣／Ｎoise，其中Ｍean1为病灶ROI的ＣＴ平均值，Ｍean2为病灶周围肝实质ROI的平均ＣＴ值，Ｎoise为病灶周围肝实质ROI的标准差。当病灶＜３个时测量所有病灶，当病灶多余３个时须测量较大的３个病灶[4、5]。

四、统计学分析

统计学软件采用spss18.0，配对ｔ验证两组图像质量评分、病灶一周围肝实质的ＣＮＲ，当p＜0.05时才有统计学意义。对病灶检出率采用%数进行分析。

结果

一、所有图像的评分均超过3分，符合临床诊断要求，40例患者于单能量图像上多无硬化伪影，于混合能量图像上有16例患者肋骨旁出现硬化伪影。病灶于单能量图的平均分为（4.30±0.25）分，混合能量图像的平均分为（3.63±0.22）分，即单能量图像评分均较高，差异有统计学意义（p＜0.05）（表1）。

二、病灶检出率

两组图像上动脉早期肝血管瘤大病灶检出率都为100%和100%。门静脉期、延迟脉期肝血管瘤和在单能量图像的病灶检出率为78%一100%。混合能量图像的病灶检出率为65%％一96%，即单能量图像检出率均较高；而于小病灶（1.0ｃｍ）以内，单能量图像的检出率为57%一100%，混合能量图像的检出率为14％一91％，单能量于小病灶检出率增高更明显（表2）

四、病灶-肝实质的ＣＮＲ

肝血管瘤不同期相的ＣＮＲ在单能量图像上为2.59～18．19，中位值为5.39，在混合能量图像上为1.76～12.91，中位值为3.89。单能量图像均较高，差异有统计学意义（p＜0.05）（表3）

表１.140kvp和70kev图像在脏血管瘤中的图像质量评分结果比较（分，又±ｓ）

注：表内病灶数为所测病灶数

讨论

一、单能量成像与混合能量成像比对

ＣT是通过Ｘ线在物质中衰减系数并行数字矩阵而成像的，重建原则是同一物质的衰减系数是恒定的，传统Ｃ是混合能量成像，他包含不同的光子，其硬化效应导致CT值不精准和硬化伪影，其质量和病灶检出低，单能量成像是于某能量水平的ｘ线透过物体后衰减而得到恒定值，它能减除硬化效应，得到精准ＣＴ值，改善图像质量和病灶检出，但目前还没有单一能量ＣT设备，所谓能谱的原理是是基物质分解原理[6]。能谱ＣT是通过双能成像获得的基物质密度数据来演算不同能量水平的单能量图像。

二、70kev图像与70kvp图像表现的异同

本研究结果显示，70kev图像较140kvp图像在肝脏的ＣＮＲ均有不同程度的增高，其病灶检出率提高，同时噪声明显降低，图像质最改善，这与传统CT成像中70kvp图像的表现有所不同，Matin等[3]报道，70kvp图像上动脉晚期肝富皿供病变的ＣＮＲ、病灶显著性和病灶检出率均明显高于140kvp图像，但图像噪声明显增高，图像质品降低。70kev图像和70kvp图像均能提高肝脏病灶的ＣＮＲ和检出率，笔着认为这是由于物质的哀减系数与物质的密度和ｘ线的能量正相关，众所周知，KV与X线的穿透力呈正相关，与衰减系数反相关，与图像噪声反相关，至不同物质间衰减系数差异增大，但70kev图像和70kvp图像的成像原理并不同，70kev图像是通过基物质密度数据演算得到的单能量图像，其哀减系数保持一致，而70kvp图像采用仍然是昆合ｘ线，其穿透力不稳定，使图像噪声改变，硬化伪影增加，图像质量降低[2]

三、单能量图像对病灶检出的影响

本研究显示，除动脉期外，不同大小、不同期相的单能量图像上病灶检出率均较高，尤其是小病灶。我们认为这是由于ＣＴ对肝脏病灶的检出率与其大小、并周围实质之间的密度差异正相关，单能量图主要对小病灶、密度差异小的病灶敏感。混合能量图像由于噪声和伪影较大，影响了病灶的检出。单能量图像能改善病灶与周围组织对比，从而提高病灶检出[7、8]。

四、而选择70kev图像的原因

能谱成像获得的基物质密度数据演算出40—140kev间不同水平的单能量图像，本研究中的病例的最佳ＣＮＲ处于50～70kev水平，但其噪声在70kev水平较低，故综合选择选择70kev图像与140kvp图像进行比较。而且70kev图像的物质衰减与140kvp图像相近，其才有可比性[7、9]。

五、本研究的局限性

由于小样本、而且不是真正意义上的单能量CT（电子束CT），其数据仍有失真但研究的目的在于比较两组能量对病灶的检出差异，初步分析单能量成像之优越性。有待大家进一步探讨。

综上所述，目前的能谱ＣＴ70kev单能量图像通过改善图像质量并增加病灶与肝实质的噪声对比，有利于肝脏病灶的检出，对小病灶的检出更为敏感，值得大家探索。

参考文献

［1］张亮等．原发性肝类癌的ＣＴ和ＭＲＩ表现．中华放射学杂志，2010，44：407-410．

［2］黄仁军.等能谱CT的临床应用与研究进展.放射学实践，2015，1（1）：81-83.

［3］孙宇飞.等宝石能谱CT在肝脏肿瘤诊疗中的应用进展.心理医生，2015，10（20）：1.

[4]BEHRENDTFF,PLUMHANSC.Eta1.Imagefusionindualenergycomputedtomography:effectoncontrastenhancement,Signaltonoiseratioandimagequalityincomputedtomographyangiography.investradiol,2009,44:1-6.

［5］马小锋.等.双源CT单能谱成像对肝脏占位病变图像质量的影响.中国医学影像学杂志，2016,24（3）：199-202.

［6］吴承骏等.宝石能谱ＣＴ在恶性肿瘤成像中的应用.山东医药，２０１４，５４（２１）：105-107

［7］赖少侣.等.能谱CT在肝癌检查中的应用价值.中国癌症防治杂志，2017.6（3）：241--243［8］李伯龙.等.能谱CT在肝胆疾病诊断中的应用.临床肝胆病杂志，2017,33（3）：593-598［9］李飞飞.等.能谱CT在诊断鉴别肝癌与FNH中的应用价值.中华普外科手术学杂志（电子版），2017，10（5）：387--389.