孟慶林，許 歡，宗林雄，劉夢(mèng)琦，2，陳志曄

1中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院放射科，海南三亞 572013 2中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心放射科，北京 100853

隨著光譜CT發(fā)展和應(yīng)用的普及，相較于傳統(tǒng)CT，光譜CT具有物質(zhì)分離和提取碘的功能，使得一次掃描可獲取除常規(guī)CT圖像外更多的功能信息，如碘定量、單能量圖像、虛擬平掃等[1- 2]，因而在臨床上得到廣泛關(guān)注和研究，目前已有多數(shù)研究報(bào)道應(yīng)用碘濃度定量鑒別炎癥性病變與腫瘤性病變、腫瘤良惡性的鑒別、腫瘤分化級(jí)別評(píng)估、腫瘤治療后評(píng)估、肺血管結(jié)構(gòu)評(píng)估及肺灌注定性定量等[1- 6]。光譜CT生成無(wú)水碘圖定量測(cè)量碘濃度具有很高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，已有研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ妥C實(shí)[7- 11]，但在體內(nèi)關(guān)于碘濃度的可重復(fù)性研究報(bào)道較少[9]。本研究通過(guò)測(cè)量腹部實(shí)質(zhì)器官靜脈期的無(wú)水碘圖碘濃度值，利用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)及Bland-Altman法[12]對(duì)碘濃度測(cè)量的可重復(fù)性進(jìn)行分析評(píng)估。

資料和方法

資料來(lái)源2019年5月至11月在中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院放射科行腹部CT增強(qiáng)檢查的患者50例，其中，女20例，男30例，平均年齡(51.64±14.49)歲(23～78歲)。入組標(biāo)準(zhǔn)：(1)腹部實(shí)質(zhì)器官均無(wú)腫瘤性病變；(2)腹部實(shí)質(zhì)器官無(wú)腫瘤介入治療或手術(shù)史；(3)靜脈期圖像無(wú)偽影干擾。本研究經(jīng)中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(301HNFY倫審第32號(hào))，所有患者均豁免知情同意。

掃描方法受試者均采用光譜CT(Philips IQon Spectral CT)行腹部增強(qiáng)檢查，檢查前常規(guī)空腹4～6 h，飲水1000 ml左右，平臥于檢查床上，掃描參數(shù)：管電壓為120 kVp，管電流采用智能調(diào)控技術(shù)，調(diào)控指數(shù)(Reduce Dose)為 22，轉(zhuǎn)速為0.75 s/r，螺距為0.984，采用128排雙層探測(cè)器采集數(shù)據(jù)，掃描范圍為膈頂至腎下極。以1.2 ml/kg體質(zhì)量的劑量一次性注射非離子型對(duì)比劑(碘佛醇320 mgI/ml)，速度3.0 ml/s，隨后立即以相同的速率注射生理鹽水20 ml。靜脈期開(kāi)始掃描的時(shí)間大約在對(duì)比劑開(kāi)始注射后70 s，掃描完成后重建層厚1 mm、層間距1 mm的能譜基礎(chǔ)圖像(spectral base image，SBI)，從能譜基礎(chǔ)圖像中可獲得無(wú)水碘圖。

圖像分析 所有CT數(shù)據(jù)均傳輸至飛利浦星云能譜工作站(Intelli Space Portal V6.5)，并由1名具有4年工作年限的技師測(cè)量2次(2次間隔1周)，由1名具有2年工作年限的技師測(cè)量1次。測(cè)量步驟如下：(1)將腹部靜脈期能譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入Spectral CT View軟件并生成無(wú)水碘圖。(2)在經(jīng)過(guò)肝尾狀葉層面，放置相同大小的感興趣區(qū)(90～110 mm2)于肝左葉、肝右葉、肝尾狀葉及脾臟，測(cè)量其碘濃度值(mg/ml)；在經(jīng)過(guò)胰腺體部層面，放置大小約50～70 mm2感興趣區(qū)于胰腺體部測(cè)量其碘濃度值；在經(jīng)過(guò)腎門水平，放置相同大小的感興趣區(qū)(15～25 mm2)于腎臟中部，測(cè)量其碘濃度值(圖1)。(3)每個(gè)部位測(cè)量3次，取平均值為最終測(cè)量值。

圖1 采用感興趣法測(cè)量肝左葉、肝右葉、肝尾狀葉、脾臟、胰腺體部及雙腎靜脈期碘濃度值

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用MedCalc(V19.0.4)(www.medcalc.org)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，對(duì)觀察者內(nèi)及觀察者間所獲取的肝左葉、肝右葉、肝尾狀葉、脾臟、胰腺及雙腎皮質(zhì)碘濃度值進(jìn)行ICC分析及一致性Bland-Altman分析；ICC分析的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：ICC<0.4為相關(guān)性差，0.40～0.59為相關(guān)性中等，0.60～0.74為相關(guān)性良好，>0.74為相關(guān)性優(yōu)[13]；Bland-Altman分析的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為至少95%的差值應(yīng)位于一致性界限(兩次差值的95%分布范圍)內(nèi)，即圖形中95%以上的點(diǎn)位于一致性界限內(nèi)[14]。

結(jié) 果

觀察者內(nèi)可重復(fù)性同一名觀察者兩次測(cè)量腹部實(shí)質(zhì)器官碘濃度值，肝左葉、肝右葉、肝尾狀葉、脾臟、胰腺、左腎及右腎的ICC值分別為0.938(0.894，0.965)、0.932(0.884，0.961)、0.939(0.895，0.965)、0.947(0.909，0.970)、0.912(0.851，0.949)、0.946(0.906，0.969)和0.907(0.842，0.946)，可重復(fù)性等級(jí)均為優(yōu)(表1)。

表1 觀察者內(nèi)腹部實(shí)質(zhì)器官兩次測(cè)量碘濃度值

觀察者內(nèi)肝左葉、肝右葉兩次碘濃度測(cè)量值差值點(diǎn)3/50(6%)位于95%一致性界限之外，肝尾狀葉、脾臟、胰腺及雙腎兩次測(cè)量差值點(diǎn)均超過(guò)95%位于一致性界限內(nèi)(圖2)。

M1：第1次測(cè)量；M2：第2次測(cè)量；+1.96SD及- 1.96SD為差值均值的95%一致性界限

根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，肝尾狀葉、脾臟、胰腺及雙腎碘濃度測(cè)量值具有較好的可重復(fù)性。

觀察者間可重復(fù)性觀察者間測(cè)量腹部實(shí)質(zhì)器官的碘濃度，肝左葉、肝右葉、肝尾狀葉、脾臟、胰腺、左腎及右腎的ICC值分別為0.947(0.909，0.970)、0.927(0.875，0.958)、0.943(0.902，0.968)、0.956(0.924，0.975)、0.934(0.887，0.962)、0.927(0.875，0.958)及0.892(0.818，0.937)，可重復(fù)性等級(jí)均為優(yōu)(表2)。

表2 觀察者間腹部實(shí)質(zhì)器官兩次測(cè)量碘濃度值Table 2 ICC of inter-observer iodine concentrations of abdominal parenchymal

觀察者間肝左葉、肝右葉、胰腺及左腎兩次碘濃度測(cè)量值差值點(diǎn)3/50(6%)位于95%一致性界限之外，肝尾狀葉、脾臟及右腎兩次測(cè)量差值點(diǎn)均超過(guò)95%位于一致性界限內(nèi)(圖3)。

圖3 不同觀察者兩次測(cè)量腹部實(shí)質(zhì)器官碘濃度的Bland-Altman圖，肝左葉、肝右葉、胰腺及左腎兩次碘濃度差值點(diǎn)47/50(94%)位于95%一致性界限之外，其余測(cè)量部位參數(shù)差值(>95%)均位于95%一致性界限之內(nèi)

根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，肝尾狀葉、脾臟及右腎觀察者間碘濃度測(cè)量值具有較好的可重復(fù)性。

討 論

光譜CT是基于探測(cè)器實(shí)現(xiàn)能譜技術(shù)，其128排雙層探測(cè)器能分別接收不同能級(jí)的光子，上層探測(cè)器接收低能級(jí)光子，下層探測(cè)器接收高能級(jí)光子，不同于其他能譜CT，其射線源為與傳統(tǒng)CT的混合X線束相同，因此不需要預(yù)先設(shè)定雙能模式掃描，并可回顧性進(jìn)行光譜分離[1，7，10- 11]。鑒于光譜CT能提供完美的時(shí)間和空間一致性，應(yīng)用基于投射空間的物質(zhì)分解，使其能更準(zhǔn)確進(jìn)行物質(zhì)鑒定并整合硬束效應(yīng)[10，15]。

物質(zhì)的衰減系數(shù)是其固有屬性，不會(huì)因射線能級(jí)不同而改變，由于物質(zhì)的衰減具有能級(jí)依賴性，光譜CT可通過(guò)2種基物質(zhì)(通常是水和碘)分解算法，對(duì)高、低能級(jí)光譜下基物質(zhì)不同衰減進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，從而量化某種物質(zhì)[9]。根據(jù)碘濃度與衰減的線性關(guān)系，通過(guò)提取出含碘的體素重建出無(wú)水碘圖，即每一體素內(nèi)為含碘物質(zhì)，碘濃度不小于0.5 mg/ml，而小于0.5 mg/ml的物質(zhì)被視為水樣物質(zhì)受到抑制[8]。研究表明，光譜CT通過(guò)無(wú)水碘圖能準(zhǔn)確碘定量[7]，并通過(guò)碘濃度定量用反映病灶的血供、診斷和評(píng)估改變局部血流的疾病[1- 3，5- 6]，因此碘濃度可反映組織的血管密度和血容量[3]。正常人體中，大部分碘存在于甲狀腺內(nèi)，在腹部實(shí)質(zhì)器官碘含量低且分布不同[16]，不能通過(guò)CT測(cè)出，因此，我們認(rèn)為測(cè)量靜脈期無(wú)水碘圖的碘濃度可間接反映腹部實(shí)質(zhì)器官某一時(shí)刻的灌注情況，當(dāng)然這需要對(duì)其可重復(fù)性進(jìn)行研究。

組內(nèi)相關(guān)分析是目前較通用的可重復(fù)性評(píng)估方法[17]，可對(duì)分類資料及定量資料進(jìn)行評(píng)估；Bland-Altman法是通過(guò)圖形分析定量資料一致性的方差齊性檢驗(yàn)方法[14]；兩種方法都兼顧了系統(tǒng)誤差及隨機(jī)誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響，故評(píng)價(jià)結(jié)果可認(rèn)為是可靠的[18]。

相較于Grosse Hokamp等[9]在人體肝臟碘定量可重復(fù)性的研究，通過(guò)分別在肝實(shí)質(zhì)及門靜脈兩個(gè)感興趣區(qū)測(cè)定碘濃度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝實(shí)質(zhì)碘濃度的變異系數(shù)約20%，導(dǎo)致結(jié)果偏倚較大的原因被認(rèn)為是生物系統(tǒng)的變化。本研究通過(guò)組內(nèi)相關(guān)分析證實(shí)腹部實(shí)質(zhì)器官的碘濃度在觀察者內(nèi)及觀察者間的ICC值均大于0.8，根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可認(rèn)為具有良好的可重復(fù)性；同時(shí)，結(jié)合Bland-Altman圖，觀察者內(nèi)肝尾狀葉、脾臟、胰腺及雙腎差值點(diǎn)均位于95%一致性界限內(nèi)，觀察者間肝尾狀葉、脾臟及右腎差值點(diǎn)均位于95%一致性界限內(nèi)，這提示肝尾狀葉、脾臟及右腎的碘濃度在觀察者內(nèi)及觀察者間具有穩(wěn)健的可重復(fù)性。由于我們僅測(cè)量靜脈期的碘濃度值，并非每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，僅代表腹部實(shí)質(zhì)器官內(nèi)碘濃度在此時(shí)的靜態(tài)測(cè)量值[19]，這可能是本研究結(jié)果與Grosse Hokamp等[9]不同的原因。

標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度通常為所測(cè)病變的碘濃度與同層面大動(dòng)脈同時(shí)相碘濃度的比值[20]，目的是減少掃描參數(shù)、對(duì)比劑注射及患者個(gè)體差異等對(duì)結(jié)果所造成的影響，如甲狀腺良惡性病變的診斷[20]、聲帶良惡性病變的鑒別診斷[21]、主動(dòng)脈粥樣硬化非鈣化性斑塊評(píng)估[22]等。因此，一般對(duì)于病變的鑒別診斷可以采用標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度比值進(jìn)行評(píng)估。而本研究主要是對(duì)碘濃度的絕對(duì)定量值進(jìn)行可重復(fù)性分析，不涉及到疾病診斷方面，因此，本研究沒(méi)有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度分析。

本研究的不足之處包括：(1)盡管本研究受試者腹部實(shí)質(zhì)器官均無(wú)腫瘤性病變，但相關(guān)生化指標(biāo)是否正常未納入入選標(biāo)準(zhǔn)，器官功能狀態(tài)可能為影響因素之一；(2)有報(bào)道受試者的體型大小會(huì)影響碘定量的準(zhǔn)確性[11，23]，根據(jù)受試者體型分組研究需日后進(jìn)行；(3)本研究采用局部感興趣區(qū)測(cè)量法，僅代表測(cè)量范圍內(nèi)所有體素的碘濃度均值，并不能反映整體容積內(nèi)的碘濃度均值。

綜上，本研究結(jié)果顯示，基于光譜CT測(cè)量的肝尾狀葉、脾臟及右腎的碘濃度具有良好及穩(wěn)健的可重復(fù)性。