CT能谱技术对伴有肝硬化的原发性肝癌优化成像的初步研究_杨志强

·临床论著·我国肝硬化以及在肝硬化基础上发生原发性肝癌的病例比较多，发病率在世界上位居前列［1-3］，动态增强CT扫描在对此类疾病的诊断及鉴别诊断中占有非常重要的地位，是最重要的辅助检查手段之一，但目前常规CT对在肝硬化基础上发生的原发性肝癌早期病变显示效果不甚理想，仅通过增加造影剂用量、加快注射速度以及对调整增强扫描延迟时间等手段往往也不能获得令人满意的效果［4-5］。

ＣＴ能谱技术对伴有肝硬化的原发性肝癌优化成像的初步研究杨志强王新怡张经建张帅【摘要】目的探讨能谱成像最佳对比噪声比（CNR）技术对伴有肝硬化的原发性肝癌图像质量影响。

方法对24例伴有肝硬化的原发性肝癌分别进行能谱CT扫描，利用能谱分析软件（GSI）对所得能谱图像进行处理，在病变的最大层面，使用OPTIMAL CNR曲线最佳CNR单能量图像，根据有关公式，分别计算混合能量图像及单能量图像的对比噪声比，用t检验对两者进行比较。

结果与混合能量图像相比，在动脉期和门静脉期，能谱成像所得最佳CNR单能量图像病变与周围组织对比分别增加94%、90%，噪声增加46%、26%，对比噪声比分别增加32%、50%。

主观评价指标亦显示最佳CNR单能量图像质量明显好于混合能量图像，各项指标差异均有统计学意义（P<0.05）。

结论能谱成像最佳CNR技术能够明显提高伴有肝硬化的原发性肝癌病灶的图像质量，有助于提高诊断的信心。

【关键词】能谱成像；对比噪声比；单能量图像；原发性肝癌；肝硬化CT spectral imaging an application study of hepatocellular carcinoma associated with cirrhosis Yang zhi-qiang1,Wang xin-yi,ZHANG jing-jian,Zhang shuai.Department of Radiology，Hospital Affliated to shan-dong University，Jinan250014，chinaCorresponding author：WANG Xinyi，E-mail：wxy-88@【Abstract】Objective To discuss the effect of spectral imaging on the image quality of primary hepatocellular cancer（HCC）in patients with cirrhosis.Methods Twenty-four consecutive patients with HCC and cirrhosis underwent gemstone spectral imaging examination.GSI viewer was used to obtain the optimal CNR’monochromatic images.The CNR of conventional polychromatic images and monochromatic images were calculated.Data were analysed by using Student's t test.Result Compared with polychromat-ic images,the contrast of lesion and surrounding hepatic tissue in the optimal CNR’monochromatic images was increased by94%and90%,image noise increased by46%and26%,CNR increased by32%and50% respectively in arterial phase and portal phase.Subjective image quality was higher on monochromatic im-ages than on polychromatic images.Conclusion The optimal CNR technique of spectral imaging could obviously improve image quality of HCC in patients with cirrhosis and assist in improving diagnostic? confidence.【Key words】Spectral imaging;CNR;Monochromatic image；Primary hepatocellular cancer；CirrhosisＤＯＩ：１０．３８７７／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５-２０１５．２０１１．０１．００６基金项目：山东省科技攻关项目（２０１１ＧＳＦ１１８２８）作者单位：２５００１４济南，山东省千佛山医院影像科（杨志强、王新怡、张经建），ＧＥ中国ＣＴ影像研究中心（张帅）通讯作者：王新怡，Ｅ-ｍａｉｌ：wxy-88@本文将对能谱CT所提供的最佳对比噪声比（contrast to noise ratio，CNR）单能量图像对伴有肝硬化的原发性肝癌病变图像质量的影响情况进行评价研究。

资料方法一、一般资料选择2010年10月至12月来我院就诊的伴有肝硬化的原发性肝癌患者24例，男性患者16例，女性患者8例，患者年龄40~70岁，平均58岁。

患者中肝炎相关性肝硬化15例，酒精性肝硬化6例，胆源性肝硬化3例，所有病例均为首发。

病变的最终确诊依据病理活检、手术后病理或临床综合诊断，所有研究对象均在扫描前签署知情同意书。

二、CT检查方法CT扫描均使用美国GE公司的Discovery CT750HD扫描机，扫描前半小时口服泛影葡胺水溶液500ml。

扫描范围由膈肌顶部向下至肝下缘水平，平扫采用普通扫描模式，增强扫描动脉期及门静脉期采用能谱扫描模式，延迟期扫描采用常规扫描模式。

所使用造影剂为非离子型造影剂（碘普罗胺），浓度300mg/ml，用量80ml，注射速度3.0ml/s。

增强扫描延迟时间，动脉期为28s，门静脉期为动脉期结束后30s，延迟期为门静脉期结束后50s。

扫描层厚5.0mm，螺距0.984，扫描后获得0.625mm层厚，140kVp混合能量图像及0.625mm层厚，65keV 的单能图像。

所得动脉期、门静脉期单能图像使用GSI浏览器进行处理，使用碘基图像寻找到病变的最大层面，使用OPTIMAL CNR曲线获得最佳CNR单能量图像，使用感兴趣区分别测量病变、病变周围肝组织及同层面腹壁皮下脂肪组织的CT值，每个部位测量三次，取平均值，同样测量门静脉期140kVp 混合能量图像相应部位的CT值，要求所选择图像的层面、感兴趣区的位置、大小、形状应尽量保持一致（图1，2）。

利用对比噪声比公式，分别计算最佳CNR单能量图像及140kVp混合能量图像的CNR，作为图像的客观评价指标。

其中ROIo为病变的CT值，ROId 为病变周围肝组织的CT值，SDn为同层面图像平均噪声，本研究采用同层面腹壁皮下脂肪组织的噪声。

由3名中级以上影像科医师分别独立观察最佳CNR单能量图像及混合能量图像，采用三分法（即好、一般、不好分别对应3、2、1分）评价病变与周围组织的对比、病变边缘与中心的清晰程度以及同一层面肝脏的噪声等情况，对病变的观察在同样的窗宽、窗位下进行，所得的平均分作为最佳CNR 单能量图像及混合能量图像的主观评价结果。

三、统计学方法使用SPSS15.0统计学软件，分别对动脉期及门静脉期两种图像病变与周围组织的对比（CT值差值）、图像平均噪声以及图像的对比噪声比进行配对t检验，以P<0.05作为具有统计学意义。

对所得主观评分，进行配对t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

结果客观评价指标：与传统混合能量图像比较，能谱CT动脉期所得最佳CNR单能量图像显示病变与周围肝组织对比增加94%，同层图像平均噪声增加46%，对比噪声比（CNR）增大32%，差异均有统计学意义（见表1）。

表1动脉期混合能量图像与最佳ＣＮＲ单能量图像客观评价指标比较（x±s）能谱CT门静脉期所得最佳CNR单能量图像显示病变与周围肝组织对比增加90%，同层图像平均噪声亦增加26%，对比噪声比（CNR）增大50%，差异均有显著的统计学意义（见表2）。

表2门静脉期混合能量图像与最佳ＣＮＲ单能量图像客观评价指标比较（x±s）对比图像噪声对比噪声比20.05±6.7238.94±7.8114.42±5.5821.16±6.901.39±0.4411.84±0.3893.059<0.053.231<0.053.451<0.05动脉期混合能量图像最佳CNR单能量图像t值p值例数2424动脉期图像噪声对比噪声比混合能量图像最佳CNR单能量图像14.45±3.1618.24±3.421.05±0.4351.57±0.341t值p值2.317<0.052.236<0.05对比15.12±5.9628.68±6.282.892<0.05例数2424注：ＣＮＲ，对比噪声比注：ＣＮＲ，对比噪声比主观评价指标：与客观评分结果类似，最佳CNR单能量图像与混合能量图像相比，病变与周围组织的对比更好，病变自身显示更加清晰，但图像噪声也较大（见表3）。

表3混合能量图像与最佳ＣＮＲ单能量图像主观评价指标比较（x±s）讨论在肝硬化基础上发生的原发性肝细胞肝癌具有发病率高、病灶隐匿多发、治疗较困难、预后不良等特点［6］，历来是影像科医师与临床医师的关注重点之一。

目前对于此类肝癌主要的辅助检查方法是动态增强CT扫描及MRI扫描，与CT比较，MRI具有更好的组织对比度及诊断敏感性，但对于那些年老体弱及配合较差的病例，CT检查则更加适合［7-8］。

在常规CT动态增强扫描中，由肝硬化发展而来的肝细胞肝癌往往因动脉期强化程度较弱、门静脉期及延迟期密度减低不明显、与周围组织之间的对比较差等特点［9］，容易造成漏诊及误诊，延误患者的治疗，影响预后。

能谱CT的出现在一定程度上弥补了常规CT不足之处。

能谱CT利用瞬时高低能量切换技术，通过一次扫描即可获得病变部位多个能量条件下的单能图像及常规混合能量图像，利用最佳对比噪声比曲线获得病变与周围组织最佳对比的单能图像，从而更加准确的显示病变的强化特点及病变与周围肝组织的强化差异。