董海鵬 林曉珠 徐學(xué)勤 張 靜 李衛(wèi)俠 胡曙東 陳克敏 嚴(yán)福華

CT能譜成像是在雙能量掃描條件下實現(xiàn)的CT功能成像技術(shù)。CT能譜成像不但能夠獲得基物質(zhì)密度值及其分布圖像，還能獲得不同千電子伏（kilo electron voltage, keV）水平的單能量圖像。CT能譜成像可以顯示不同病變和人體組織隨著X射線能量水平（keV）的變化而變化的X線衰減系數(shù)（hounsfield unit, HU），從而產(chǎn)生反映不同病變和人體組織對于X射線的特征性的能譜曲線，同時根據(jù)所得的能譜曲線能夠計算出該病變或組織的有效原子序數(shù)（Eff-Z）。Eff-Z指如果某元素對X射線的質(zhì)量衰減系數(shù)與某化合物或混合物的質(zhì)量衰減系數(shù)相同,該元素的原子序數(shù)稱為某化合物或混合物的有效原子序數(shù)。關(guān)于CT能譜成像及定量分析的研究已有一些報道[1-4]。本研究試圖通過對胰腺假性囊腫不同期相CT能譜參數(shù)進(jìn)行測量和比較從而探討其特征。

方 法

1. 研究對象

回顧性分析2010年3月至2011年11月期間在我院經(jīng)CT能譜成像掃描檢查的胰腺假性囊腫患者10例[年齡40～67歲，平均年齡（52±10）歲，女性3例，男性7例。其中經(jīng)手術(shù)切除并獲得病理組織學(xué)診斷者8例，另外2例患者有明確胰腺炎病史、根據(jù)相關(guān)檢查臨床確診為胰腺假性囊腫。

2. CT檢查方法

所有檢查在寶石能譜CT（Discovery CT750 HD，GE Healthcare，Mliwaukee，USA)上進(jìn)行。檢查前15～30min患者飲清水800～1000ml充盈上消化道，減少氣體偽影干擾。掃描期相分平掃、動脈晚期、門脈期，平掃和動脈晚期主要針對胰腺及病灶，門脈期掃描包括整個上腹部。掃描采用能譜掃描模式（gem stone imaging，GSI），采用單源瞬時（0.5ms）kVp（140kVp和80kVp）切換技術(shù)，管電流為630～640mA。機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度為0.5～0.6s/r，螺距為0.984，探測器寬度為0.625mm×64。增強(qiáng)掃描為雙期動態(tài)掃描，采用機(jī)械注射器（Ulrich，GmbH&Co.KG，德國）外周靜脈注射碘對比劑（碘普羅胺，Iopromide, 德國）80～100ml，注射速率為3ml/s。動脈晚期（late arterial phase，AP）掃描開始時間采用腹腔干水平腹主動脈內(nèi)CT值監(jiān)測（Smart Prep技術(shù)）促發(fā)掃描，監(jiān)測閾值為120HU，達(dá)到閾值后延遲8s開始掃描（平均時間為注射對比劑后35～40s），門脈期(portal venous phase，PVP)掃描開始時間為動脈期結(jié)束后30～40s。圖像重建第一組為常規(guī)140kVp圖像，用于檢查過程中實時觀察，層厚/層間距為5mm，第二組為單能量（70keV）圖像，層厚/層間距為1.25mm；圖像重建均采用標(biāo)準(zhǔn)算法。

3.圖像分析與測量

圖像分析與測量均在專業(yè)工作站AW4.4（GE Health Care，USA）上進(jìn)行，由一名放射科醫(yī)生完成（放射診斷工作經(jīng)驗15年）。將單能量圖像（70keV，1.25mm）載入寶石能譜成像瀏覽器（GSI viewer）軟件進(jìn)行分析，病灶大小測量在三個標(biāo)準(zhǔn)平面（橫斷面，矢狀面，冠狀面）上進(jìn)行，選擇病灶最大徑記錄為病灶大小。以腸系膜上靜脈左側(cè)壁為界記錄病灶位置，右側(cè)為胰腺頭頸部（包括鉤突、頭部和頸部），左側(cè)為胰腺體尾部。病灶囊性區(qū)域能譜分析選擇病灶最大層面，圓形或橢圓形感興趣區(qū)（region of interest, ROI）放置于病灶中央，ROI面積為病灶的1/2～1/3，盡量避開實性成分（壞死組織、囊壁），保存相應(yīng)ROI的數(shù)據(jù)文件。該數(shù)據(jù)文件包含40keV至140keV能量水平CT值（HU），各配對基物質(zhì)濃度值（mg/ml）（根據(jù)本次研究目的選擇碘-水），Eff-Z。三期掃描的能譜分析盡可能在同一層面、同一位置進(jìn)行。

4. 統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)分析均采用SPSS16.0軟件，統(tǒng)計學(xué)顯著性水平為P＜0.05。根據(jù)能譜曲線形態(tài)特征將所得能譜曲線各點值取自然對數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，隨后采用直線回歸的方式求得轉(zhuǎn)化后的直線斜率來代表能譜曲線的形態(tài)特征參數(shù)。符合正態(tài)分布的定量指標(biāo)（40～66keV水平的單能量CT值，有效原子序數(shù)，碘-水濃度）的兩兩間比較采用配對樣本t檢驗；對于離散度較大的定量指標(biāo)（67～104keV水平的單能量CT值，能譜曲線直線化后斜率K值）采用非參數(shù)分析多配對樣本秩和檢驗Friedman檢驗。

結(jié) 果

本研究共分析10例[年齡40～67歲，平均年齡（52±10）歲，女性3例，男性7例患者。所有患者均有腹痛和（或）胰腺炎病史。發(fā)生于頭頸部4例，體尾部4例，另外2例累及胰腺頭體尾部?；颊叩哪挲g、性別、癥狀、病灶大小及位置情況如表1所示。

表1 胰腺假性囊腫病例一般特征

胰腺假性囊腫平掃、動脈晚期、門脈期的能譜曲線如圖1所示，胰腺假性囊腫增強(qiáng)后能譜曲線有所上升，但曲線形態(tài)未見明顯變化（圖1）。能譜曲線各點值經(jīng)自然對數(shù)轉(zhuǎn)化后數(shù)據(jù)分部如圖2所示，各數(shù)據(jù)點基本呈線性分布，直線回歸后斜率（中位數(shù)）分別為-2.66、-1.84、-2.16（圖2，表2）；胰腺囊腫病灶囊性部分的其余能譜特征參數(shù)如表2所示，有效原子序數(shù)、碘-水濃度、能譜曲線直線化后斜率三期之間沒有顯著性差異。

圖1 胰腺假性囊腫能譜曲線。A.為平掃期能譜曲線；B.為動脈晚期能譜曲線；C.為門脈期能譜曲線；D.為三期能譜曲線在同一坐標(biāo)系內(nèi)，示動脈晚期、門脈期能譜曲線較平掃期升高但曲線形態(tài)基本相似。

表2 胰腺假性囊腫不同期相CT能譜特征參數(shù)值及比較

∶ 兩組間比較, 采用配對樣本檢驗； ：平掃比動脈晚期； ：平掃比門脈期； ：動脈晚期比門脈期；*非參數(shù)多配對檢驗Friedman檢驗。

圖2 胰腺假性囊腫能譜曲線直線化，三期轉(zhuǎn)化后直線斜率比較類似。

討 論

急慢性胰腺炎和胰腺損傷是胰腺假性囊腫形成的3個主要因素。大約10%～20%的急性胰腺炎會并發(fā)胰腺假性囊腫[5]，急性胰周積液超過4周以上由壁包裹形成假性囊腫[6]。根據(jù)修改后的亞特蘭大分型，胰腺假性囊腫的積液中不含有非液化的實性成分[6]。胰腺假性囊腫往往與胰管交通，其囊液中含有較高的淀粉酶和脂肪酶活性。在極少數(shù)情況下，假性囊腫繼發(fā)感染，囊內(nèi)可含膿性液體，但不含非液性成分。本組10例未有發(fā)生繼發(fā)感染的情況。胰腺假性囊腫的臨床表現(xiàn)與胰腺炎的程度、囊腫大小、部位、增長速度以及有無并發(fā)癥有關(guān)。本組10例患者均有腹痛或胰腺炎病史。

常規(guī)CT增強(qiáng)掃描胰腺假性囊腫表現(xiàn)為胰腺內(nèi)或胰周圓形或橢圓形、均勻低密度積液、邊界清楚的壁包裹，囊壁由纖維或肉芽組織構(gòu)成、增強(qiáng)后能強(qiáng)化，囊性成分不強(qiáng)化。本組病例CT能譜成像測量胰腺假性囊腫的囊性成分顯示其能譜曲線為逐漸下降型的對數(shù)或指數(shù)曲線，提示其囊液為含有一定高密度物質(zhì)的液體而非比較純粹的水樣液體，純水在能譜曲線上表現(xiàn)為通過原點的直線。動脈晚期與門脈期的能譜曲線基本一致，提示胰腺假性囊腫在動態(tài)增強(qiáng)過程中沒有強(qiáng)化表現(xiàn)，故其有效原子序數(shù)、碘-水濃度在兩期間均無明顯差異（圖1，表2）。增強(qiáng)后能譜曲線較平掃期有整體上升的表現(xiàn)，其單能量CT值出現(xiàn)一定程度的升高，但其曲線的形態(tài)基本保持不變，曲線直線化后的斜率三期之間沒有顯著性差異（圖1,2;表2），說明增強(qiáng)前后假性囊腫的囊液性質(zhì)未發(fā)生明顯改變，曲線的整體上升原因考慮可能與背景密度整體升高有關(guān)。與常規(guī)CT相比，CT能譜成像提供了更多的定量指標(biāo)和分析工具，能夠從多方面反映被檢物體的性質(zhì)。

本組病例研究結(jié)果顯示胰腺假性囊腫增強(qiáng)后能譜曲線整體略有上升，但斜率沒有明顯改變；能譜CT定量分析參數(shù)有效原子序數(shù)、基物質(zhì)對碘（水）濃度增強(qiáng)前后沒有明顯變化。本研究存在一些明顯的局限性：①病例數(shù)較少；②對于胰腺假性囊腫的液體成分未作進(jìn)一步離體測量與分析；③未對胰腺假性囊腫與其他胰腺囊性病變進(jìn)行鑒別；④回顧性分析。這些不足之處需要在今后的研究工作中通過擴(kuò)大樣本量、增加體外實驗和對照性、前瞻性研究來完善。