能譜CT對肝硬化腹腔積液性質的鑒別診斷價值

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(石河子大學醫學院第一附屬醫院，新疆 石河子 832008)

文慧東就讀于石河子大學醫學院研究生院

腹腔積液是肝硬化最常見的并發癥，按照性質分為感染性腹腔積液和非感染性腹腔積液，及時準確的定性對肝硬化腹腔積液治療方案的確定有極其重要的臨床意義。鑒別診斷肝硬化腹腔積液性質主要依靠腹腔穿刺術，此項操作為有創檢查，具有一定的風險性，有穿刺禁忌證的患者無法完善此項檢查[1]，同時受制于腹腔積液量，其次容易出現并發癥。目前，運用常規B超、腹部CT及MRI等傳統影像學可對肝硬化腹腔積液的定性診斷有一定幫助。有關研究[2-4]通過CT征象來描述腹腔積液性質，其內容多有交叉重疊，且參考價值有限。因此，臨床醫師需要一種簡單、無創、方便的檢查方法對肝硬化腹腔積液性質進行定性診斷。能譜CT成像是近幾年來興起的一種新技術，通過多參數分析提高組織結構和特性的分辨能力進行疾病的鑒別診斷。關于能譜CT鑒別肝硬化腹腔積液性質的文獻報道較少，因此，本文就能譜CT是否鑒別診斷肝硬化腹腔積液性質的進行驗證。

1 資料與方法

1.1研究對象：選取2016年10月～2017年10月我院消化內科診治肝硬化腹腔積液患者60例作為研究對象，年齡40～76歲，平均(58.0±10.67)歲，其中感染組26例：男16例，女10例。非感染組34例，其中男21例，女13例。

1.2納入標準：①肝臟穿刺活檢術或結合臨床表現和生化檢查及影像學診斷確診肝硬化；②經過腹部彩超常規或常規CT掃描檢查證實存在腹腔積液；③無腹腔穿刺禁忌證，均可完成腹腔穿刺術；④所有患者均行能譜CT檢查；⑤入組患者簽署倫理知情同意書。

1.3排除標準：①肝硬化腹腔積液合并肝惡性腫瘤；②同時合并結核病、心力衰竭、腎臟衰竭等其他原因引起腹腔積液的疾病。

1.4感染性腹腔積液確診標準：①臨床表現和體征具有共性，表現為發熱、腹痛，查體腹部觸診有壓痛及反跳痛；②腹腔積液常規檢查白細胞>500×106/L，多核白細胞超過正常水平的60%以上；③腹腔積液細菌培養陽性。其中②是必備條件。

1.5儀器與方法：使用X線電子計算機斷層掃面裝置(CT)，型號為GE Discovery CT 750 HD (64排)，告知患者檢查前一天晚9點以后禁食，檢查當天凌晨0點以后禁水，為了得到理想的掃描結果，檢查前10 min飲水800 ml充盈胃腔，設定掃描范圍(肝臟頂部至盆腔)，選擇寶石能譜成像(gemstone spectral imaging，GSI)模式平掃。掃描參數：GSI Dual Phase Liver 2.5掃描，機架旋轉速度：0.6 s/r，螺距：0.984，管電壓為高低能量(80 kV和140 kV)瞬時(0.5 ms)切換，管電流550 mA，掃描層厚5.0 mm,層間隔：5.0 mm,視野500 mm,準直器40 mm,軸位圖像層厚和層間距均為5 mm,增強掃描前注射1 ml/kg碘佛醇，注射速率：2.5～3 ml/h，圖像重建第一組為常規140 kvp圖像，用于檢查過程中實時觀察，第二組為單能量(80 keV),層厚、層間隔為1.25 mm。

1.6圖像處理和測量：圖像分析和測算均在工作站AW4.6上進行，由作者及2名工作經驗豐富的影像科診斷醫師分別進行雙盲測量，于成像圖像上選取腹腔積液最為明顯層面進行測量，選取感興趣區域(ROI)直徑為8～10 mm2,選擇三點并取其平均值，保存ROI數據文件，載入能譜掃描分析軟件，得到混合能量CT值(HU)、40～140 keV單能量CT值(HU，間隔為10 keV),有效原子序數，選取鈣基圖、水基圖輸出配對基物質圖，輸出水鈣濃度及水碘濃度圖，計算能譜曲線斜率(W值)，公式為：K=a/b，a為140 keV和40 keV時對應的CT值之差，b為常數100，根據結果分為遞增性(K>0)和遞減性(K<0)[5]。

2 結果

88.4%(23/26)的感染組腹腔積液曲線類型為遞增型，見圖1，97%(33/34)的非感染組腹腔積液類型為遞減型，見圖2，未找到其他特定分布規律。兩組混合能量CT值比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。感染組與非感染組單能量CT值(70～140 keV，10 keV為間隔)、有效原子序數、能譜曲線斜率、水鈣濃度、水碘濃度有顯著的統計學差異(P<0.01)，見表1～3。非感染組的有效原子序數的平均值(7.78±0.21)高于感染組(7.14±1.01)(表3)。感染組的水鈣濃度均值低于非感染組，濃度分別為-6.18±2.19、5.41±4.03，而感染組的水碘濃度均值高于非感染組，濃度分別為1034.45±18.45、987.69±22.48，見表3。能譜曲線類型對兩組腹腔積液性質鑒別診斷的ROC曲線分析顯示，其診斷效能(即曲線下面積AUC)為85.9%，其靈敏度為97.1%，特異度為96.2%，見圖3。

組別140 kVp40 keV50 keV60 keV70 keV80 keV感染組25.78±7.53-1.75±11.469.10±8.5515.22±7.2019.04±7.3122.30±6.92非感染組23.62±7.2225.69±15.9216.54±11.109.87±8.086.79±6.574.18±5.29P值0.780.020.0350.030.000.00

圖1 患者，68歲，感染性腹腔積液，A腹腔積液B.能譜曲線，類型為遞增型(W=6.8)，C有效原子序數D水鈣濃度E水碘濃度

圖2 患者，男性，57歲，非感染性腹腔積液，A腹腔積液B.能譜曲線，類型為遞增型(W=-6.2)，C有效原子序數D水鈣濃度 E水碘濃度

圖3 ROC曲線分析

組別90 keV100 keV110 keV120 keV140 keV感染組24.14±7.3325.28±7.4226.17±7.5326.98±7.7828.23±8.21非感染組2.37±5.141.255±5.640.4±5.910.03±6.13-0.9±6.3P值0.000.000.000.000.00

組別能譜曲線斜率有效原子序數水鈣濃度水碘濃度感染組3.85±4.737.14±1.01-6.18±2.191 034.45±18.45非感染組-1.86±4.657.78±0.215.41±4.03987.69±22.48P值0.000.000.000.00

3 討論

肝硬化腹腔積液性質的鑒別診斷一直以來都是消化科醫生比較關注的問題，根據常規標準[6],通過腹腔穿刺術抽取積液測量其蛋白含量、乳酸脫氫酶、細胞數及進行李凡他試驗等將積液分為漏出液及滲出液。漏出液為非炎性積液，而滲出液為炎性積液。通常，肝硬化感染性腹腔積液缺乏特征性的臨床表現，腹腔積液細菌培養陽性率低，這造成很多感染性腹腔積液患者不能得到早期診斷和治療，會發展為感染性休克，導致死亡，文獻報道病死率為30%～50%[7]。而應用能譜CT多參數分析為物質定性提供更多的依據，可以顯著提高疾病診斷的準確性和可靠性,對肝硬化腹腔積液的鑒別診斷有一定的幫助。已有學者應用能譜CT成像對漿膜腔積液性質的鑒別診斷的進行相關研究。鞠燁、劉愛連等人的研究結果顯示單能量CT值(40-50keV，10keV為間隔)對良惡性漿膜腔積液性質鑒別起到極大的作用[8]。郭仕濤等應用能譜CT對體外漿膜腔積液的性質進行研究和探索[9]。混合能量CT值是傳統CT掃描測量得到，它能夠體現積液的整體密度，卻不能分辨各組積液成分差異。本組資料顯示混合能量CT無法區分兩組積液，側面反映傳統CT對二者的鑒別診斷價值有限。而能譜CT可以輸出單能量圖像，相比于混合能量CT值更準確地反映物質對X線的吸收特點，測定結果更為精確[10-11]。一般情況下，低能量X線穿透力差，可以得到較好的組織對比度，但是其噪聲高，隨著能量升高，噪聲減低，組織分辨力弱化。本研究中，在低能量(40～60 keV)兩組積液在組織分辨力上低于高能量(70～140 keV)，其原因可能和圖像噪聲高有關。70～140 keV(10 keV為間隔)的單能量CT值有統計學差異，表明高能量圖像在兩組積液性質的鑒別中起到重要作用，這與鞠燁等人的研究所示在滲出性和漏出性積液在單能量下差別大的結果不一致。其原因可能是：①由于腹腔積液中細菌生物學行為導致積液中所含細胞的數目和細胞質構成比例、活性因子及壞死成分含量不同，從而使得單能量CT值有差異。②提高組織對比度的同時可能會影響兩組的鑒別能力。有效原子序數(Effective-Z)指同混合物或化合物的質量衰減系數一致的元素原子序數，可以用來進行物質檢測、鑒別及物質分離等[12]。文獻報道[13]有效原子序數可以確定尿路結石成分，對臨床上制定合理的方案有極大的幫助。能譜CT還能獲得水、鈣、脂等不同物質組合的基對，它只是反映兩種物質集合所產生的衰減效應，其受有效原子序數的影響，一般選取衰減差別較大的兩種物質進行研究。本文中感染組與非感染組的有效原子序數、水鈣濃度、水碘濃度存在差異。分析其原因：細菌入侵后定殖于腹腔新陳代謝后引起腹腔積液蛋白質、脂肪酸、碳水化合物、微量元素、有形成分等含量變化及攝碘能力增強有關，從而引起有效原子序數不同，進而導致其物質濃度的差異。能譜曲線斜率(K值)大小是對能譜CT值衰減程度的量化評估[14]，能譜曲線相比于其他參數更為形象、直觀。本組研究中，感染組能譜曲線的衰減程度高于非感染組，并且兩組曲線類型不同，88.4%的感染組為遞增型，97%的非感染組呈現遞減型，說明兩種積液的構成不同，其原因可能是感染性腹腔積液中細胞數目增多，炎性反應因子等活性成分增加導致。而ROC曲線也說明了曲線類型對兩組積液性質的鑒別具有較高的診斷效能。能譜CT中能譜曲線類型、單能量CT值(70～140 keV)、能譜曲線斜率、有效原子序數、水鈣濃度、水碘濃度可以用于鑒別診斷肝硬化腹腔積液性質。

本研究取得了一定的成果，發現能譜CT多參數分析對肝硬化腹腔積液性質的鑒別診斷有一定的參考價值，但樣本量有限，某些結論與文獻報道存在差異，可以通過增加樣本量來進一步驗證，這可以作為下一步研究方向。雖然單能量CT值可以對肝硬化腹腔積液性質進行鑒別診斷，但臨界值難以確定。本文中感染組樣本低于非感染組，這與臨床上多為非感染性積液有關。總之，能譜CT成像分析對肝硬化腹腔積液性質的鑒別有一定的幫助，其臨床應用有待進一步研究。