馬月，何長久，胡仕北，周鵬，林禮波，胡云濤，李齊遠(yuǎn)

610041 成都，四川省腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，四川省腫瘤醫(yī)院·研究所，四川省癌癥防治中心，電子科技大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 影像科

CT 平掃+增強(qiáng)掃描在評估頸部疾病的診斷中具有重要的價值［1-4］。同時CT 檢查帶來的電離輻射問題也受到廣泛關(guān)注［5-7］，如何在保證圖像質(zhì)量的同時，有效降低患者的輻射劑量至關(guān)重要。雙能量CT（dual-energy computed tomography，DECT）可通過強(qiáng)大的后處理技術(shù)去除增強(qiáng)圖像中的碘，從而獲得虛擬平掃（virtual non-contrast，VNC）圖像［8-10］。以往研究顯示，VNC 在肝臟、腎上腺和腸道等疾病的診斷中，可獲得與常規(guī)平掃（true non-contrast，TNC）相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量，從而降低輻射劑量［11-13］。但VNC 在頸部方面的研究報道較少，因此，本研究主要探討VNC 在頸部CT 掃描中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集2019 年6 月至2022 年4 月在四川省腫瘤醫(yī)院因臨床懷疑頸部腫瘤行頸部增強(qiáng)CT掃描的患者49 例。其中，男性 19 例，女性 30 例，年齡16～63 歲，平均（38.7±11.5）歲；體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）17.02～32.65 kg/m2，平均（23.37±3.69）kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）臨床懷疑頸部腫瘤性疾??；（2）患者進(jìn)行了頸部DECT 增強(qiáng)檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）嚴(yán)重心、肝腎功能不全；（2）圖像偽影嚴(yán)重；（3）碘對比劑過敏。49 例患者中，甲狀腺乳頭狀癌25 例，頜下腺多形性腺瘤10 例，鼻咽癌4 例，淋巴瘤3 例，腮腺基底細(xì)胞腺瘤3 例，腮裂囊腫2 例，口底囊腫2 例。所有參加研究的患者均簽署碘對比劑過敏知情同意書。

1.2 檢查方法

采用西門子二代雙源CT（Somatom Definition Flash）行頸部常規(guī)平掃及DECT 增強(qiáng)掃描。掃描體位采取仰臥位，頭部稍微向后仰，以減少下頜骨與頸部重疊，患者雙上肢緊貼身體兩側(cè)，雙肩盡量向足側(cè)下延伸，掃描范圍自顱底至主動脈弓水平。先行頸部常規(guī)平掃，掃描參數(shù)為：管電壓120 kV，參考管電流165 mAs，準(zhǔn)直器寬度128 mm×0.6 mm，螺距0.9，旋轉(zhuǎn)時間0.28 s/轉(zhuǎn)。然后使用高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈以2.5 mL/s 的流率注射非離子型對比劑（碘普羅胺，含碘370 mg/mL），對比劑用量為60 mL，對比劑注射開始后延遲55 s 行頸部DECT增強(qiáng)掃描，掃描參數(shù)為：管電壓80/Sn140 kV，參考管電流228/114 mAs，準(zhǔn)直器寬度64 mm×0.6 mm，螺距0.9，旋轉(zhuǎn)時間0.28 s/轉(zhuǎn)。平掃和增強(qiáng)掃描均開啟自動管電流調(diào)制技術(shù)（Care Dose4D），且重建參數(shù)一致：重建厚層3 mm，重建間隔3 mm，濾波核I30f，F(xiàn)OV 250 mm×250 mm，矩陣512 × 512，SAFIRE 迭代重建算法（Strength level 3），窗寬350 HU，窗位50 HU。

1.3 DECT 虛擬平掃圖像重建

將頸部DECT 增強(qiáng)掃描的圖像傳輸至西門子后處理工作站（SyngoVia VB10），利用雙能量軟件的“虛擬平掃”程序獲得VNC 圖像，并保存。

1.4 圖像質(zhì)量客觀評價

將TNC 和VNC 圖像調(diào)入工作站（SyngoVia VB10）工作站，由1 名具有6 年頸部影像診斷經(jīng)驗的醫(yī)師進(jìn)行測量和分析。為了方便測定對比，選擇基本一致的層面，分別在TNC 及VNC 圖像上放置面積約為10～30 mm2的感興趣區(qū)（region of interest，ROI），測定以下5 個組織的CT 值及CT 值的標(biāo)準(zhǔn)差。其中，在頜下腺和甲狀腺層面測量頜下腺和甲狀腺，在甲狀軟骨層面測量胸鎖乳突肌、頸內(nèi)靜脈、項部脂肪、頸椎椎體和氣管氣體。測量時ROI 盡量避開鈣化、病灶區(qū)域；此外，測量頸內(nèi)靜脈時，為了準(zhǔn)確評價頸內(nèi)靜脈，以頸部增強(qiáng)圖像作為參考進(jìn)行測量。同時為了確保TNC 和VNC 圖像測定的ROI 位置基本一致，先在TNC 圖像上放置ROI，再利用粘貼、復(fù)制的方法在VNC 圖像上放置ROI。本研究中以胸鎖乳突肌CT值的標(biāo)準(zhǔn)差作為噪聲，并計算圖像的信噪比（signal-tonoise ratio，SNR），SNR=胸鎖乳突肌的CT 值/噪聲［14］。

1.5 圖像質(zhì)量主觀評價

由兩名影像臨床診斷經(jīng)驗分別為8 年、10 年的醫(yī)師采用5 分法對TNC 和VNC 圖像進(jìn)行主觀評分，如有分歧則協(xié)商決定最后的得分。評分標(biāo)準(zhǔn)為［15］：0 分，解剖結(jié)構(gòu)模糊，偽影嚴(yán)重或圖像質(zhì)量差，無法診斷；1 分，解剖細(xì)節(jié)不清，噪聲較大，不能滿足診斷要求；2 分，部分解剖結(jié)構(gòu)顯示欠佳，圖像質(zhì)量尚可，基本滿足診斷要求；3 分，解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰，圖像質(zhì)量較好，可能存在少量偽影，但完全滿足診斷要求；4 分，解剖細(xì)節(jié)清晰，圖像質(zhì)量良好，無偽影，完全滿足診斷要求。圖像質(zhì)量2～4 分被認(rèn)為可以接受。

1.6 輻射劑量

記錄每一位患者常規(guī)平掃和DECT 增強(qiáng)掃描的容積CT 劑量指數(shù)（volume CT dose index， CTDIvol）和劑量長度乘積（dose length product， DLP），計算有效劑量（effective dose， ED），ED ＝DLP×0.0021［15］。

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行分析，采用Kolmogorov-Smirnov 檢驗計量資料是否符合正態(tài)分布，正態(tài)分布的資料以表示，采用配對t檢驗，若為非正態(tài)分布，采用Wilcomxon 秩和檢驗。采用配對t檢驗比較兩組間CT 值、噪聲、SNR、CTDIvol、DLP 和ED 的差異（數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布）；采用配對卡方檢驗比較兩組間主觀評分的差異；采用Kappa 檢驗評價2 名醫(yī)師主觀評分的一致性。P＜ 0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 客觀圖像質(zhì)量的比較

VNC 和TNC 圖像頜下腺、頸內(nèi)靜脈、胸鎖乳突肌、氣管氣體的CT 值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞ 0.05）；VNC 圖像甲狀腺、頸椎椎體的CT 值低于TNC，而脂肪的CT 值高于TNC，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜ 0.05）。VNC 和TNC 圖像的噪聲差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞ 0.05）。VNC 和TNC 圖像的SNR差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞ 0.05；表1）。

表1 TNC 和VNC 客觀圖像質(zhì)量和主觀圖像質(zhì)量的比較Table 1.Objective and Subjective Quality of TNC and VNC Images

2.2 主觀圖像質(zhì)量的比較

兩名醫(yī)師對VNC 和TNC 圖像質(zhì)量主觀評分的一致性較好，Kappa 值=0.813。兩組圖像質(zhì)量主觀評分均≥3 分，滿足臨床診斷要求（圖1～3）。且VNC 和TNC 圖像質(zhì)量主觀評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞ 0.05；表1）。

圖1 患者左側(cè)頜下腺多形性腺瘤的常規(guī)平掃圖像（A）及虛擬平掃圖像（B）Figure 1.True Non-contrast Image （A） and Virtual Non-contrast Image （B） of Pleomorphic Adenoma of Left Submandibular Gland in a Patient

圖2 患者左側(cè)甲狀腺乳頭狀癌的常規(guī)平掃圖像（A）及虛擬平掃圖像（B）Figure 2.True Non-contrast Image （A） and Virtual Non-contrast Image （B） of Papillary Carcinoma of Left Thyroid Lobe in a Patient

圖3 患者右側(cè)腮裂囊腫的常規(guī)平掃圖像（A）及虛擬平掃圖像（B）Figure 3.True Non-contrast Image （A） and Virtual Non-contrast Image （B） of Right Branchial Cleft Cyst in a Patient

2.3 輻射劑量的比較

單獨雙能量增強(qiáng)掃描的CTDIvol、DLP 和ED 均明顯低于常規(guī)平掃加雙能量增強(qiáng)掃描，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜ 0.05；表2）。與常規(guī)平掃加雙能量增強(qiáng)掃描相比，單獨雙能量增強(qiáng)掃描的CTDIvol、DLP 和ED 分別減低了62.0%、61.5%、61.3%。

表2 單獨增強(qiáng)掃描與常規(guī)平掃+增強(qiáng)掃描輻射劑量的比較Table 2.Radiation doses of DECT and TNC DECT

3 討 論

CT 在頸部疾病的診斷中具有重要的應(yīng)用價值，但其帶來的輻射問題受到廣泛重視。之前的研究顯示［16-18］，隨著頸部輻射劑量的增加可導(dǎo)致甲狀腺癌或白血病等風(fēng)險增加。因此，如何在滿足臨床診斷要求的前提下有效降低輻射劑量，成為當(dāng)前的研究重點之一。常用的減少輻射劑量的方法，主要包括降低管電壓和管電流，采用迭代算法重建，加大螺距等，均可取得不同程度的效果。而DECT 的VNC 技術(shù)為降低患者的輻射劑量開辟了一個新的途徑［15］。以往研究結(jié)果顯示［8，19］，在胸腹部的DECT 成像中，應(yīng)用VNC 技術(shù)可獲得與TNC 相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量，并且有效降低患者的輻射劑量。但較少有研究探討DECT 的VNC 技術(shù)在頸部CT 成像中的應(yīng)用價值。

DECT 的VNC 技術(shù)是利用物質(zhì)分離技術(shù)，從CT 增強(qiáng)圖像中分離并去除碘，從而獲得類似于TNC的VNC 圖像［20］。本研究主要對比了VNC 與TNC在頸部掃描中的客觀圖像質(zhì)量（CT 值、噪聲和SNR）和主觀圖像質(zhì)量評分。在客觀圖像質(zhì)量方面，本研究在評估VNC 與TNC 的圖像質(zhì)量時，測量了頜下腺、甲狀腺、胸鎖乳突肌、頸內(nèi)靜脈、脂肪、頸椎椎體和氣管氣體的CT 值，基本全面代表了頸部的圖像質(zhì)量。本文研究結(jié)果顯示，VNC 與TNC 圖像頜下腺、頸內(nèi)靜脈、胸鎖乳突肌和氣管氣體的CT 值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞ 0.05）。但VNC 圖像甲狀腺、頸椎椎體的CT 值明顯低于TNC，而脂肪的CT 值明顯高于TNC，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜ 0.05）。楊亮等研究探討VNC 在頭頸部腫瘤中的應(yīng)用價值，其研究結(jié)果也顯示［15］，VNC 圖像甲狀腺、頸椎椎體的CT 值明顯低于TNC。鄭星星等研究探討VNC 替代TNC 評估食管癌的可行性，其研究結(jié)果顯示［21］，VNC 圖像脂肪的CT 值明顯高于TNC。這均與本文的研究結(jié)果類似。VNC 圖像甲狀腺、頸椎椎體的CT 值明顯低于TNC，這可能是因為軟件處理時難以區(qū)分甲狀腺中的碘、高密度的骨組織和對比劑，從而導(dǎo)致甲狀腺和頸椎椎體的CT 值明顯降低［15］。而VNC 圖像脂肪的CT 值明顯高于TNC 的原因尚需要進(jìn)一步研究。此外，影響CT 客觀圖像質(zhì)量的因素還包括噪聲和SNR。本文研究結(jié)果顯示，VNC 與TNC 圖像的噪聲差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞ 0.05）。此外，VNC 與TNC 圖像的SNR 差異也無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞ 0.05）。這在一定程度上表明VNC 的客觀圖像質(zhì)量與TNC 大致相當(dāng)。進(jìn)一步分析顯示，在圖像質(zhì)量主觀評分方面，VNC 和TNC 圖像主觀評分均≥3分，滿足臨床診斷要求。這與以往VNC 對于腸道、肝臟等研究結(jié)果類似［12-13］。表明VNC 或許在頸部CT 成像中也具有一定的價值。

在輻射劑量方面，常規(guī)頸部增強(qiáng)CT 需采用平掃+增強(qiáng)掃描，而采用雙能量增強(qiáng)CT 掃描結(jié)合VNC 技術(shù)可省略一次常規(guī)平掃的輻射劑量。Jing［8］等研究結(jié)果顯示，在腹部的DECT 掃描中，VNC 技術(shù)可獲得與TNC 相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量，且明顯降低25%的輻射劑量。Si-Mohamed 等［22］研究結(jié)果顯示，在胸部的DECT 掃描中，VNC 技術(shù)可獲得與TNC 相似的圖像質(zhì)量，VNC 和TNC 圖像均滿足診斷要求，采用VNC 技術(shù)可明顯降低40%的輻射劑量。本文研究結(jié)果也顯示，與常規(guī)平掃加DECT增強(qiáng)掃描相比，采用DECT 增強(qiáng)掃描結(jié)合VNC 技術(shù)時，CTDIvol、DLP 和ED 分別減低了62.0%、61.5%、61.3%，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜ 0.05），且VNC和TNC 的圖像質(zhì)量完全滿足臨床診斷要求。說明DECT 的VNC 技術(shù)在頸部掃描中或許也具有一定的應(yīng)用價值，這符合輻射防護(hù)最優(yōu)化原則，有助于降低隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生。

本研究的局限性：樣本量較少，在后續(xù)的研究中將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量；未對VNC 圖像頸部疾病的診斷準(zhǔn)確性、敏感性和特異性等進(jìn)行分析。

綜上所述，在頸部CT 掃描中，采用DECT 的VNC 技術(shù)可獲得與TNC 大致相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量，并可在滿足臨床診斷需求的同時，有效降低患者的輻射劑量。

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