個體因素對肝臟門脈期腹部CT增強(qiáng)效果的影響*

李蓮　謝兵　陳偉　侯文靜　杜明珊　歐園　何敏　楊克檉

(1.第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院放射科， 重慶 400038；2.第三軍醫(yī)大學(xué)生物工程系， 重慶 400038)

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·論著·

個體因素對肝臟門脈期腹部CT增強(qiáng)效果的影響*

李蓮1謝兵1陳偉1侯文靜1杜明珊1歐園1何敏1楊克檉2

(1.第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院放射科， 重慶 400038；2.第三軍醫(yī)大學(xué)生物工程系， 重慶 400038)

【摘要】目的研究對比劑劑量及注射速率相同的情況下，患者個體因素如性別、年齡、身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)等對上腹部增強(qiáng)CT門靜脈期肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化效果的影響。方法本研究共納入87例患者，通過身高及體重的測量值計(jì)算患者的BMI數(shù)值。對所有患者均采用同一掃描方案進(jìn)行常規(guī)上腹部三期動態(tài)增強(qiáng)CT掃描。對比劑劑量為93ml，注射速率為4ml/s。通過PACS系統(tǒng)測量各患者門靜脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值及門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度。比較不同分組間門靜脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值及門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度差異。結(jié)果男女性門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值均值分別為(45.56±13.77)HU(<50HU占61%)和(55.15±13.93)HU，女性較男性門脈期門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度高29%。BMI<18.5、>18.5<24.0和BMI>24.0這三組的門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值分別為(59.27±14.39)HU、(49.18±14.05)HU和(41.58±10.85)HU，其中<50HU分別為17%、51%和77%；BMI>24的門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度較其他兩組分別低39%和13%。結(jié)論在固定的對比劑劑量和注射速率的情況下，性別及BMI對肝臟門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)上影響較大；提示在臨床應(yīng)用中，對比劑劑量的選擇應(yīng)考慮性別及BMI對門脈期強(qiáng)化程度的影響，男性及BMI較高(>24)的患者應(yīng)使用更大的劑量。

【關(guān)鍵詞】肝臟門脈期； 個體因素； 固定對比劑劑量； 上腹部CT

多層螺旋CT肝臟多期動態(tài)增強(qiáng)掃描已經(jīng)在臨床工作中得到了更多的應(yīng)用。在肝臟病變的診斷和分期、療效評價中發(fā)揮重要作用[1-3]。CT增強(qiáng)掃描效果受病人因素、對比劑因素和掃描方案的影響[4-6]。多層螺旋CT肝臟多期動態(tài)增強(qiáng)檢查分為動脈期、門脈期、延遲期。在動脈期，采用團(tuán)注追蹤技術(shù)(bolus tracking technique, BTT)可以捕捉到動脈中對比劑高濃度，能基本滿足臨床診斷要求，門脈期一般按照經(jīng)驗(yàn)法，設(shè)置為固定值(30s左右)，延遲期可根據(jù)具體疾病設(shè)置相應(yīng)時間[7]。肝臟門靜脈有獨(dú)特的解剖生理特點(diǎn)，門脈期血管成像能夠?yàn)榕R床手術(shù)提供重要的解剖信息，但是門脈期增強(qiáng)延遲時間一般依靠經(jīng)驗(yàn)法推測，因受不同因素的影響，導(dǎo)致門脈期門靜脈及其肝臟增強(qiáng)效果難以準(zhǔn)確控制。本文通過回顧性分析上腹CT增強(qiáng)資料，探討患者的個體差異(性別，年齡，BMI)是否對肝臟門脈期的增強(qiáng)效果有影響，為提高上腹部CT增強(qiáng)檢查的質(zhì)量提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1一般資料收集2013年1月1日～18日在我院行上腹部增強(qiáng)檢查的229例病人的臨床資料，其中排除142例身高、體重等相關(guān)記錄不完整，年齡<16歲以及門靜脈癌栓的患者，入選87例病人資料。其中男59例，女28例，年齡最小27歲，最大84歲，平均年齡(52.0±12.1)歲，體重(59.9±12.1)kg，其中肝硬化并腹水11例，肝臟占位21例，胃癌8例，胰腺炎20例。

1.2檢查方法檢查前簽署CT增強(qiáng)檢查知情同意書。在CT掃描儀(SOMATOM Definition，德國西門子)上選擇上腹部常規(guī)掃描協(xié)議，參數(shù)設(shè)置：120kVp，勾選CARE Dose4D，參考管電流210mAs，準(zhǔn)直器寬度24×1.2mm，掃描野直徑根據(jù)患者體型設(shè)為360mm左右，螺距0.65，機(jī)架旋轉(zhuǎn)周期0.5s。從肝頂開始朝頭尾方向掃描。重建層厚和間隔5mm，卷積核B31f。對比劑選擇為碘濃度為300mgI/mL的碘比醇注射液(XENETIX@300；法國加柏GUERBET )，劑量固定為93ml；采用高壓注射器(Missour XD2001，德國歐利奇Ulrich)，注射點(diǎn)位于肘前靜脈，注射時長控制在25s左右，相應(yīng)的注射速率約為4ml/S，跟隨沖刷生理鹽水均為30ml。選擇自動閾值觸發(fā)(bolus tracking)技術(shù)，參考掃描層面選擇橫膈頂水平，當(dāng)主動脈的CT值達(dá)到觸發(fā)閾值(180HU)后延遲4s執(zhí)行動脈期掃描，動脈完成后延時30s執(zhí)行門脈期掃描。掃描前嚴(yán)格呼吸訓(xùn)練,使患者在整個掃描過程中屏氣,以免呼吸偽影影響圖像質(zhì)量。

1.3圖像質(zhì)量定量分析詳細(xì)記錄患者的性別，年齡，身高，體重，并計(jì)算體重指數(shù)(body mass index,BMI)。BMI=體重(單位：千克)/身高的平方(單位：m)。年齡以每20歲為界分組，20～40歲為青年組，40～60歲為中年組，60歲以上為老年組。所有CT數(shù)據(jù)測量均在PACS上進(jìn)行，對每一例資料的平掃和門脈期圖像，連續(xù)選擇三個位置相同的門脈主干水平層面，分別于肝左葉和右葉前、后段距離肝臟邊緣約2cm的適當(dāng)位置分別取面積為25mm2(約100個像素)的小圓形感興趣區(qū)(region of interest, ROI)并注意避開血管、膽管和病灶等，記錄CT均值。計(jì)算門脈期圖像與平掃圖像測量值之差為門脈期肝實(shí)質(zhì)的增強(qiáng)幅度。在門脈期圖像中，用同樣方法測量、記錄門脈主干的CT均值，與肝實(shí)質(zhì)CT值的差為門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度[7, 8]。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析對性別(男女)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，BMI(體重過低<18.5,正常組，體重超重>24)行單因素方差分析。P<0.05表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2結(jié)果

2.1男女進(jìn)行分組測量男性門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值均值為(45.56±13.77)HU，小于50HU占61%，女性門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值均值為(55.15±13.93)HU，小于50HU占36%，男性較女性門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT均值低17%，P=0.003<0.05，女性較男性門脈期門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度高29%，見表1,圖1、圖2。

表1　男女性門脈期肝臟增強(qiáng)CT均值比較

2.2分析年齡在青年、中年、老年這三組的門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P=0.259>0.05，門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度三組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P=0.285>0.05，見表2, 圖3。

表2　各年齡段門脈期肝臟增強(qiáng)CT值比較

圖1男女性門脈期肝增強(qiáng)CT均值比較

Figure 1Liver enhancement CT of deferent genders

圖2男(a)女(b)性門脈期肝實(shí)質(zhì)CT圖

Figure 2Liver parenchyma CT

注：兩患者的所測肝實(shí)質(zhì)均為肝右后葉上段肝實(shí)質(zhì)，窗寬300，窗位40。BMI指數(shù)均為23.6，a.肝實(shí)質(zhì)CT值為(96.4±7.0)HU，b.的肝實(shí)質(zhì)CT值為(116.1±7.3)HU。

圖3各年齡段門脈期肝增強(qiáng)CT值(HU)

Figure 3Liver enhancement CT of deferent ages

2.3對BMI<18.5、>18.5<24.0和BMI>24.0這三組的門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值分別為(59.27±14.39)HU、(49.18±14.05)HU 和(41.58±10.85)HU，其中<50HU分別為17%、51%和77%；BMI>24.0的門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度較其他兩組分別低39%和13%，見表3, 圖4。

表3　不同BMI對門脈期肝臟增強(qiáng)CT的影響

圖4不同BMI對門脈期肝臟增強(qiáng)CT值影響

Figure 4Liver enhancement CT of deferent BMI

3討論

上腹部CT增強(qiáng)對比劑應(yīng)用方案，目前主要根據(jù)患者體重估算劑量或者相對固定對比劑的劑量和固定注射時間及速率[3]。采用相對固定劑量這種簡單的方法，對于部分患者易出現(xiàn)對比劑注射的劑量高估或低估，進(jìn)而影響增強(qiáng)的效果和診斷的可靠性，同時也會增加對比劑度副反應(yīng)風(fēng)險。CT增強(qiáng)掃描的效果受到許多因素的影響，這些因素可分為三類，患者個體差異、對比劑劑量和CT掃描參數(shù)。對比劑的藥代動力學(xué)決定于患者個體因素和對比劑用量[4]。患者相關(guān)個體的因素主要包括體重和身高、心輸出量。其他還包括年齡、性別、腎功能、肝硬化和門靜脈高壓及其病理因素。本項(xiàng)研究的結(jié)果顯示男性門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)均值為45.56HU低于50HU，而文獻(xiàn)報道門脈期肝臟實(shí)質(zhì)的增強(qiáng)幅度應(yīng)大于50HU[9]，女性比男性肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)CT值高大約20%，門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度也比男性高30%左右，說明在對比劑總量及速率相同的條件下，男性的肝臟強(qiáng)化程度較女性普遍偏低，性別差異反映出男女在相同碘量和注射速率情況下，對比劑的藥代動力學(xué)的差異。這可能是男女的血容量的差異所導(dǎo)致，成年男性比成年女性的血容量多大約5-10%，男性的心輸出率比女性強(qiáng)。同時這一結(jié)果與文獻(xiàn)報道一致[10]，提示在上腹部肝臟增強(qiáng)掃描時達(dá)到相同的增強(qiáng)效果男性較女需要更多的對比劑。本組病例的成人各年齡段對肝臟門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)，門脈-肝實(shí)質(zhì)對比度都沒有明顯差異，說明在對比劑總量和注射速率一致的情況下，年齡的因素對肝臟實(shí)質(zhì)強(qiáng)化的影響。但有文獻(xiàn)報道年齡與肝臟實(shí)質(zhì)強(qiáng)化有一定關(guān)系[11, 12]，還需要更多的患者數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。

在影響肝臟增強(qiáng)掃描的病人因素中，體重是最重要的影響因素[4]，因肥胖患者的血容量較正常人和體型偏瘦的患者的大，會導(dǎo)致對比劑在體內(nèi)循環(huán)稀釋較明顯。因此，固定對比劑總量和注射速率的條件下，高BMI指數(shù)的病人會降低門靜脈肝實(shí)質(zhì)的強(qiáng)化[13]，需要注射更多對比劑，才能滿足臨床診斷要求。然而BMI主要反映的是患者的胖瘦和體形特征，體重增加與對比劑量的增加并非線性關(guān)系。為了克服單純基于體重決定對比劑量的缺點(diǎn)，許多研究提出比較對比劑使用的量與凈體重[14, 15]和體表面積相關(guān)[13]。本項(xiàng)研究觀察到肥胖者門脈期肝臟增強(qiáng)CT值均值低于50HU，由此可見，肥胖者的腹部CT增強(qiáng)肝臟的強(qiáng)化并不充分。

4結(jié)論

本文資料顯示，患者的個體因素對肝臟門脈期的增強(qiáng)有不同程度影響，在固定的對比劑劑量和注射速率的情況下，性別及BMI對肝臟門脈期肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)上影響較大；提示在臨床應(yīng)用中，對比劑劑量的選擇應(yīng)考慮性別及BMI對門脈期強(qiáng)化程度的影響，男性及BMI較高(>24)的患者應(yīng)使用更大的劑量。

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The effect of individual factors on the liver enhancement in portal phase of abdominal CT

LI Lian1，XIE Bing1，CHEN Wei1，et al

(1.DepartmentofRadiology,SouthwestHospital,TheThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing400038,China；2.CollegeofBiomedicalEngineeringandMedicalImaging,TheThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing400038,China)

【Abstract】ObjectiveTo investigate the effects of liver enhancement in portal phase of abdominal CT on age, gender and body mass index (BMI) at the same volume and injection rate of contrast media. Methods87 patients (59 males and 28 females, 52.0±12.1years old) were enrolled in this study. The BMI of each patient was recorded. All patients underwent the routine dynamic enhanced abdominal CT with the same protocol. The volume and injection rate of contrast agent for every patient was 93ml and 4ml/s, respectively. The ΔHU of the liver parenchyma and the portal-to-liver rate in the portal phase were chose as the quantitative index and measured via the PACS. The differences of index with gender, age and BMI were compared respectively. ResultsThe HU of the liver parenchy main portal phase of male and female patients was 45.56±13.77 (61% less than 50HU) and (55.15±13.93)HU(36% less than 50HU), respectively. The portal-to-liver rate of female patients was 29% higher than that of male patients.The HU of the liver parenchyma in portal phase with different BMI (<18.5, 18.5～24 and >24) was (59.27±14.39 (17% less than 50HU), 49.18±14.05 (51% less than 50HU) and 41.58±10.8 HU (77% less than 50HU), respectively. The portal-to-liver rate in the portal phase of the patients whose BMI>24 was 39%and 13% lower than that of patients whose BMI<18.5 and whose 18.5

【Key words】Portal phase of abdominal CT；Individual factors；Same volume and injection rate of contrast media; Abdominal CT

(收稿日期：2015-12-01； 編輯： 陳舟貴)

【中圖分類號】R 445.3

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2016.04.018

通訊作者：陳偉，E-mail：landcw@hotmail.com

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(61190122)