寶石能譜CT在鑒別良惡性胸腔積液中的初步研究

練偉 姚立正

摘要：目的：初步探討寶石能譜CT在鑒別胸腔積液良惡性中的應用價值。方法：回顧性選取經臨床或病理證實的胸腔積液患者共52例，均用寶石能譜CT進行能譜模式掃描，提取混合能量、40-140kev各單能量水平的CT值，所得的數據采用獨立樣本t檢驗的方法進行比較，P<0.05表示差異具有統計學意義。結果：低能量圖像（40～50kev）及高能量圖像（90～140kev）的CT 值在良惡性積液的鑒別中起到重要作用。

關鍵詞： 寶石能譜CT，能譜成像，胸腔積液，良惡性

導致胸腔積液的病因復雜，明確胸腔積液的性質對于臨床治療有重大的指導意義。目前X線、超聲、普通CT、MR對其進行檢出、定量較易，但難以進一步對其定性良惡性。隨著寶石能譜CT的出現，目前臨床已開始使用寶石能譜CT對胸腔積液進行性質的鑒別 [1]。本文旨在通過對52例胸腔積液患者的能譜分析，初步探討寶石能譜CT在鑒別胸腔積液良惡性中的應用價值。

1材料與方法

1.1一般資料

選擇2014年9月～2015年6月期間我院進行寶石能譜CT掃描并經臨床或病理證實的胸腔積液患者52例，男32例，女20例，年齡26～84歲。并根據臨床、實驗室檢查及影像學表現，將其分為30例良性胸腔積液（肝硬化12例，心衰腎衰3例、炎性病變10例、結核5例）和22例惡性胸腔積液（均為肺癌伴胸腔積液）。

1.2儀器與方法

所有檢查均采用GE寶石能譜CT機（HD CT750 Discovery）掃描，采用GSI模式：螺旋掃描速度為0.6s/r，探測器寬度為4cm；電壓為高低能量（80kvp至140kvp）瞬時切換，管電流為自動毫安。圖像重建：第一組為常規混合能量圖像，即QC圖像，用于檢查過程中實時觀察，層厚/層間隔為5mm；第二組為單能量圖像，層厚/層間隔為2.5mm。圖像重建算法均采用標準算法。

1.3圖像分析與測量

將圖像導入工作站GE AW4.6上進行。對混合能量圖像進行CT值的測量，選取圖像中積液最明顯的層面進行測量，ROI圈取盡可能多的積液，避開鈣化、實性成分、血管的結果。將單能量圖像載入能譜分析軟件GSI Viewr中進行分析，同一病例對照其混合能量的相應層面選取同樣大小的ROI進行測量，保存ROI數據文件，從中提取混合能量CT值（HU）、40-140kev各單能量水平（以10kev為間隔）的CT值（HU）。

1.4統計學分析

采用SPSS 20.0統計分析軟件。比較良性、惡性胸腔積液的混合能量下CT值平均值、40-140kev（以10kev為間隔）各能量水平CT值的平均數的差異，結果進行獨立樣本t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

兩組混合能量及各單能量水平下的CT值對比結果，見下表。結果顯示混合能量CT值：兩組之間差別無統計學意義。單kev下CT值：兩組在低kev（40～50kev）的CT值差異有統計學意義，在高Kev（90～140kev）的CT值差異有統計學意義，在60～70kev差異無統計學意義。

兩組混合能量及各單能量水平下的CT值對比結

3討論

正常情況下，胸腔內只會有少量液體，起潤滑保護作用。病理情況下，胸腔內多量液體潴留，稱為胸腔積液。根據Light標準[2]，胸腔積液可分為漏出液和滲出液。根據病因，胸腔積液可以分為良性和惡性胸腔積液，引起良性胸腔積液的病因很多，最常見的是肝硬化失代償、心功能不全、腎功能衰竭、非特異性炎癥、結核等；而惡性胸腔積液見于各種胸部惡性腫瘤的晚期，是由于惡性腫瘤累及血管、淋巴管或淋巴結轉移使胸腔積液的回流吸收受阻，或是因為腫瘤細胞直接侵犯毛細血管，使其通透性增加所致。

X線片、超聲、常規CT、MRI檢查可以檢測出胸腔積液的存在，并能對其進行定量。常規CT可通過測量CT值檢出胸腔積液，有學者[3-4]據CT值等對滲出液與漏出液進行鑒別，也有學者根據CT征象鑒別良惡性積液[5-6]。

寶石能譜CT成像是一種新型的成像技術，它改變了傳統的混合能量成像模式（ kilovolts peak，kVp），將其轉變為單能量成像模式（ kevmagic，kev），能夠提供除傳統圖像外的單能量圖像、基物質圖像、能譜曲線以及有效原子序數等多種參數，并能夠進行物質分解及組織定性，為能譜成像更廣闊的臨床應用和研究創造可能[7]。能譜成像的原理是通過高低電壓（80kVp和140kVp）瞬時技術，同時實現2組數據采樣，根據已知物質的質量吸收系數隨能量變化的關系，計算出感興趣物質在各個能量點中對X 線的吸收，從而實現單能量成像。能譜模式掃描一次掃描能夠可獲得40～140keV共101個不同能量的單能量圖像，從而滿足了不同能量水平下進行疾病診斷的需要。混合能量圖像值相當于常規CT的圖像，混合能量掃描產生的X線具有一定的能量范圍，X線中會包括多種能量的光子，采用混合能量掃描時會產生CT值的飄移，且常規混合能量受到X線硬化效應、X線散射、部分容積效應等因素的影響，得到的CT值與單能量圖像上測得的CT值相比不夠準確[8]。因此混合能量圖像中胸腔積液良惡性質不能完全區分。本組研究也證明良惡性胸腔積液之間混合能量CT值比較無差異。

單能量圖像是指處于某一能量水平的X線穿過物質后所產生的衰減圖像，對于同一能量水平的單能量圖像，物質的衰減系數取決于其本身密度，從而保證同一物質得衰減系數的恒定，避免了硬化效應的影響，能得到更加準確的CT值[9]。在本研究中，良惡性胸腔積液在低能量圖像（40～50kev）的CT值有差異，提示低能量圖像可以在良、惡性積液的鑒別中起到重要的作用。本組資料證明在60～80kev（接近于普通CT的混合能量）時惡性與良性的CT值無差別，進一步證明了常規CT值不能區分這兩種性質的積液。而本次試驗兩組積液在高能量圖像（90～140kev）的CT值差異有統計學意義，證明了良惡性積液在組織分辨較差的高能量圖像上亦可以區分，提示這兩種性質積液成分存在有很大的不同。

綜上所述，低能量圖像（40～50kev）及高能量圖像（90～140kev）的CT 值在良惡性積液的鑒別中起到重要作用。寶石能譜CT為臨床鑒別良惡性胸腔積液的性質提供了一種全新的分析方法，具有很好的應用前景。

參考文獻：

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8 Musturay K， Aykut A.Dual-energy CT revisited with multidetector CT：review of principles and clinical application [J].Diagnostic and Interventional Radiology，2011，17：181-194.

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