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能谱CT最佳单能量成像在胃底静脉曲张出血内镜术前的应用价值

2021-09-24 87 上传者：管理员

摘要：目的:通过对肝门静脉、胃底静脉曲张及胃肾分流等的显示情况,评价能谱CT最佳单能量成像在胃底静脉曲张出血患者内镜术前的参考应用价值。方法:选取2016年9月至2021年1月期间收治的60例胃底静脉曲张出血患者,进行肝门静脉能谱CTA检查。比较最佳单能量、70keV及混合能量(QC)3组图像肝门静脉CT值、图像噪声(IN)、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)及图像质量主观评分,将图像质量最佳组用于影像诊断。结果:最佳单能量、70keV、QC组肝门静脉平均CT值分别为273.12±25.48、168.70±20.16、164.92±20.74;IN分别为31.22±4.13、17.72±3.09、24.25±2.98;SNR分别为8.95±1.80、9.92±2.64、6.93±1.37;CNR分别为6.18±1.52、4.82±1.71、3.22±0.99;主观质量评分分别为4.57±0.63、3.10±0.98、2.47±0.93;除70keV、QC组肝门静脉平均CT值组间无统计学差异外,其余均有统计学差异;最佳单能量组图像质量最佳,并能清晰显示胃肾分流、胃底静脉曲张、肝门静脉血栓等征象。结论:肝门静脉能谱CT最佳单能量成像可优化图像质量,在胃底静脉曲张出血患者内镜术前具有较高的应用价值。

关键词：
X线计算机
体层摄影术
单能量成像
胃底静脉曲张
血管造影术
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胃底静脉曲张出血是肝硬化门静脉高压症的严重并发症，需要及时止血治疗[1]。近年来，内镜下组织胶注射止血术对其有较好的止血效果，成为其首选治疗方法之一[2,3]。但该方法有产生异位栓塞的风险，严重时可危及患者生命[4,5]。异位栓塞的发生，相关研究认为可能与栓塞材料通过胃肾等分流通道进入体循环有关[6,7]。因此，术前行肝门静脉CTA检查，了解肝门静脉系统及分流通道情况，有助于保障该类患者内镜手术的安全。由于肝门静脉为静脉血管，对比剂被体循环稀释，CTA图像质量有待提高。近来，有研究显示能谱CT可以提高上腹部肿瘤、肝炎、肝硬化等患者的肝门静脉CTA图像质量[8,9]，但在胃底静脉曲张出血患者内镜术前的应用鲜见报道。由于该类患者需要重点了解胃肾分流通道情况，同时，其肝门静脉血流动力学发生了改变[1]，我们认为其能谱CTA成像技术与其他患者可能存在一定差异。

本研究拟探讨能谱CT最佳单能量技术能否优化该类患者的肝门静脉CTA图像质量，对肝门静脉系统病变及分流通道能否直观准确显示，以便临床内镜术前筛选病例及术中参考，预防异位栓塞的发生，保障内镜手术安全。

1、资料与方法

1.1一般资料

选取2016年9月至2021年1月期间到我院就诊的胃底静脉曲张出血的患者60例，经临床或胃镜确诊，拟行内镜下曲张静脉组织胶注射止血术，术前进行肝门静脉能谱CTA检查。排除标准为肝门静脉完全栓塞患者。60例患者中男34例、女26例；年龄25～77岁，平均（53.8±12.9）岁。本研究经我院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。主要临床症状为呕血、黑便等。

1.2仪器与方法

采用GE公司能谱CT(DiscoveryCT750HD）扫描仪进行上腹部增强扫描，扫描范围为膈肌水平至双肾下极水平。分平扫、动脉期、门静脉期及平衡期，其中门静脉期选用能谱（gemstonespectralimaging,GSI）模式。GSI扫描参数：管电压80kVp与140kVp瞬时切换，管电流375mA，层厚与层间距为5.0mm，螺距1.375∶1。

对比剂为碘帕醇（370mgI/mL），注射速率4.0mL/s，用量1.5mL/kg;40mL生理盐水冲管，流速4.0mL/s。采用SmartPrep软件监测腹主动脉CT值，达150HU阈值后延迟8s行动脉期扫描，动脉期后延迟20s行门静脉期扫描，其后延迟120s行平衡期扫描。

采用AW4.6工作站，对门静脉期图像进行对比CTA重建，参考文献[8]和文献[9]及预实验，设定本研究最佳单能量为50keV，重建算法为40%ASIR，重建薄层50keV、70keV及混合能量（QC）图像，层厚与层间距为1.25mm。重建技术采用3D容积再现（volumerendering,VR）、最大密度投影法（maximumintensityprojection,MIP），多平面重组（multiplanarreformation,MPR）等。同时重建层厚与层间距为5.0mm的70keV单能量图像，结合平扫及其他各期增强图像用于上腹部实质脏器病变诊断。

1.3图像分析与评价

对门静脉期最佳单能量、70keV、QC组CTA图像质量进行评价，分析病变情况。

客观评价：测量肝门静脉主干（ROI30～40mm2），肝实质（ROI50～60mm2）的CT值，各测量3次取平均值。分别以肝实质CT值的标准差（standarddeviation,SD）作为图像噪声值（imagenoise,IN），计算信噪比（signaltonoiseratio,SNR）：肝门静脉CT值/肝实质SD，对比噪声比（contrasttonoiseratio,CNR）：（肝门静脉CT值-肝实质CT值）/肝实质SD。肝门静脉ROI尽量位于血管中心位置，避开血管壁、局部血栓；肝实质ROI避开血管、病变及强化不均匀区域。

主观评价：由两位副主任医师对上述3组图像在盲法下进行评分，取平均值作为各项目最终评分。观察VR图像对肝门静脉、脾静脉、食管胃底静脉、胃肾分流等血管的综合显示情况，设定评分标准：1分：血管显示差，无法用于诊断；2分：血管显示较差，用于诊断不满意；3分：血管质量一般，可用于诊断；4分：血管质量良好，用于诊断较满意；5分：血管质量优秀，用于诊断十分满意。

1.4统计学分析

采用SPSS23.0统计学软件进行统计分析。计量资料用均数±标准差表示；客观测量数据多组间均数比较采用多元方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验。主观质量评分采用Friedman检验。确定P<0.05有统计学差异。一致性评价采用Kappa检验，κ>0.80一致性极好，0.60～0.80为较好，0.40～0.60为一般，<0.40为较差，<0.20为极差。

2、结果

2.1客观评价结果

最佳单能量、70keV、QC组肝门静脉CT值、IN、SNR、CNR总体均值间差异有统计学意义，最佳单能量组具有最高的肝门静脉CT值、CNR、IN。组间两两比较，70keV、QC组肝门静脉CT值，无统计学差异，其余均有统计学差异（表1）。

2.2主观质量评分结果

最佳单能量、70keV、QC组肝门静脉CTAVR图像主观质量评分分别为4.57±0.63、3.10±0.98和2.47±0.93，差异均有统计学意义；Kappa检验κ值分别为0.668、0.621和0.691，两位医师一致性评价较好。最佳单能量组VR图像质量最高（图1）。

2.3肝门静脉系统病变

最佳单能量肝门静脉CTA可以较好显示肝门静脉系统的病变情况。60例患者中，食管胃底静脉曲张42例，孤立胃静脉曲张18例，肝门静脉血栓6例，肠系膜上静脉血栓4例，胃肾分流36例（6例：直径d≥1cm,10例：0.7cm≤d<1cm,20例：d<0.7cm）（图2）。

3、讨论

肝门静脉CTA具有无创、快捷、价廉等优点，可显示肝门静脉及侧支循环的结构、形态、大小及空间关系，在肝硬化门静脉高压食管胃底静脉曲张破裂出血的诊断与治疗等方面应用广泛[1]。

Qi等[10]利用肝门静脉CTA与多普勒超声数据进行三维建模，由模型获得的虚拟肝门静脉压力梯度与实测值具有高度相关性，对临床显著门静脉高压症的ROC曲线下面积达0.98，显示诊断准确性较高。刘伟等[11]对52例食管胃底静脉曲张出血患者进行肝内门体分流术联合胃左静脉栓塞术治疗，认为肝门静脉CTA在显示静脉曲张情况、保障手术安全和成功、预后判断等方面具有重要临床应用价值。由于肝门静脉CTA为静脉成像，对比剂会被体循环血液稀释，且到达时间较长，常导致图像质量不够理想[12]，如何提高其图像质量成为研究的热点和难点。

肝门静脉CTA图像质量的主要影响因素是血管内对比剂浓度，血管CT值越高，图像质量通常越好[13]。增加对比剂剂量可一定程度提高图像质量，但大剂量对比剂的使用又增加了对比剂肾病及对比剂外渗的风险，特别是严重肝硬化患者，通常合并有肾功能不全，需要限制对比剂的用量[14]。

近来，能谱CT利用140/80kVp高低管电压瞬时切换双能量扫描，可以获得101组（40～140keV）单能量图像，其低能量图像可以增加血管CT值，提高血管与周围组织对比度，但同时噪声会相应增加，而ASIR技术可以一定程度抑制噪声，两者结合运用可以优化肝门静脉CTA图像质量，降低对比剂剂量[8,9,15]。Han等[9]运用能谱CT的50keV单能量图像结合40%ASIR，可以降低52%的对比剂用量，同时图像质量与传统肝门静脉CTA相当。然而，有关胃底静脉曲张出血患者内镜术前的肝门静脉能谱CTA研究鲜见报道。

本研究显示，客观图像质量评价方面，最佳单能量50keV组，尽管IN仍然是3组中最高的，但其并没影响到该组的CNR为3组中最佳的，其肝门静脉CT值、CNR均高于70keV、QC组，差异有统计学意义，提示该组CTA图像质量最佳。而70keV与QC组肝门静脉CT值相当，但前者IN、SNR、CNR均优于后者，根据我们的习惯和参考相关文献[16]，我们主要在横断位上用70keV单能量图像代替QC图像，与各期图像结合用于上腹部病变的诊断。

主观质量评分方面，显示最佳单能量组肝门静脉CTA能够为临床提供直观、清晰、立体的肝门静脉系统影像资料，其图像质量评分最高，差异有统计学意义，印证了客观图像质量评价结果。

对胃底静脉曲张出血行内镜下组织胶注射止血的患者来说，临床医生希望在术前掌握患者胃肾分流情况，以便术前筛选病例、术中参考，预防异位栓塞并发症。宋明全等[17]对胃底静脉曲张患者进行内镜下组织胶注射治疗，发现术前进行肝门静脉CTA检查，可减少组织胶用量、套扎环数及术后再出血；李会贤等[18]认为目前对胃底静脉曲张出血最常用的治疗方法是内镜下组织胶注射止血术，术前应行肝门静脉CTA检查，了解胃肾等分流道情况，从而选择最佳治疗措施，以避免发生异位栓塞。但先前的研究中[7,17]，多为肝门静脉传统CTA，血管CT值较低，后处理多采用MIP、MPR、CPR等，而可以更直观、立体显示血管形态的VR图像质量常有待提高。

本研究采用能谱CT最佳单能量技术优化了肝门静脉CTA图像质量，可以更好地显示肝门静脉、脾静脉、胃左静脉、食管胃底静脉曲张、胃肾分流等肝门静脉系统的空间结构、病变形态；特别是在VR图像上可更清晰显示临床关心的胃肾分流通道的有无、管径、长短、形态等，图像质量更佳；有助于临床医生制定合理的治疗方案，保障手术安全。

本研究的不足之处在于根据临床经验及参考相关文献设定最佳单能量为50keV，重建算法为40%ASIR，有待进一步进行不同单能量与不同百分比ASIR组合的对比研究。

综上所述，在胃底静脉曲张出血患者内镜术前的肝门静脉CTA检查中，采用能谱CT最佳单能量技术可以优化图像质量，直观、清晰、准确显示肝门静脉及分支、食管胃底静脉曲张、胃肾分流通道的形态及空间解剖结构，有利于术前筛选病例及术中参考，预防异位栓塞的发生，在内镜术前具有较高的临床应用价值。

文章来源：邓小林,谢惠,屈亚林,吴绍全,周帮建,杨正彬,冯练,王敏.能谱CT最佳单能量成像在胃底静脉曲张出血内镜术前的应用价值[J].CT理论与应用研究,2021,30(05):603-609.