宝石能谱CT在鉴别良恶性胸腔积液中的初步研究

2015-10-21 18:14练伟姚立正
延边医学 2015年29期
关键词:胸腔积液

练伟 姚立正

摘要:目的:初步探讨宝石能谱CT在鉴别胸腔积液良恶性中的应用价值。方法:回顾性选取经临床或病理证实的胸腔积液患者共52例,均用宝石能谱CT进行能谱模式扫描,提取混合能量、40-140kev各单能量水平的CT值,所得的数据采用独立样本t检验的方法进行比较,P<0.05表示差异具有统计学意义。结果:低能量图像(40~50kev)及高能量图像(90~140kev)的CT 值在良恶性积液的鉴别中起到重要作用。

关键词: 宝石能谱CT,能谱成像,胸腔积液,良恶性

导致胸腔积液的病因复杂,明确胸腔积液的性质对于临床治疗有重大的指导意义。目前X线、超声、普通CT、MR对其进行检出、定量较易,但难以进一步对其定性良恶性。随着宝石能谱CT的出现,目前临床已开始使用宝石能谱CT对胸腔积液进行性质的鉴别 [1]。本文旨在通过对52例胸腔积液患者的能谱分析,初步探讨宝石能谱CT在鉴别胸腔积液良恶性中的应用价值。

1材料与方法

1.1一般资料

选择2014年9月~2015年6月期间我院进行宝石能谱CT扫描并经临床或病理证实的胸腔积液患者52例,男32例,女20例,年龄26~84岁。并根据临床、实验室检查及影像学表现,将其分为30例良性胸腔积液(肝硬化12例,心衰肾衰3例、炎性病变10例、结核5例)和22例恶性胸腔积液(均为肺癌伴胸腔积液)。

1.2仪器与方法

所有检查均采用GE宝石能谱CT机(HD CT750 Discovery)扫描,采用GSI模式:螺旋扫描速度为0.6s/r,探测器宽度为4cm;电压为高低能量(80kvp至140kvp)瞬时切换,管电流为自动毫安。图像重建:第一组为常规混合能量图像,即QC图像,用于检查过程中实时观察,层厚/层间隔为5mm;第二组为单能量图像,层厚/层间隔为2.5mm。图像重建算法均采用标准算法。

1.3图像分析与测量

将图像导入工作站GE AW4.6上进行。对混合能量图像进行CT值的测量,选取图像中积液最明显的层面进行测量,ROI圈取尽可能多的积液,避开钙化、实性成分、血管的结果。将单能量图像载入能谱分析软件GSI Viewr中进行分析,同一病例对照其混合能量的相应层面选取同样大小的ROI进行测量,保存ROI数据文件,从中提取混合能量CT值(HU)、40-140kev各单能量水平(以10kev为间隔)的CT值(HU)。

1.4统计学分析

采用SPSS 20.0统计分析软件。比较良性、恶性胸腔积液的混合能量下CT值平均值、40-140kev(以10kev为间隔)各能量水平CT值的平均数的差异,结果进行独立样本t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

两组混合能量及各单能量水平下的CT值对比结果,见下表。结果显示混合能量CT值:两组之间差别无统计学意义。单kev下CT值:两组在低kev(40~50kev)的CT值差异有统计学意义,在高Kev(90~140kev)的CT值差异有统计学意义,在60~70kev差异无统计学意义。

两组混合能量及各单能量水平下的CT值对比结

3讨论

正常情况下,胸腔内只会有少量液体,起润滑保护作用。病理情况下,胸腔内多量液体潴留,称为胸腔积液。根据Light标准[2],胸腔积液可分为漏出液和渗出液。根据病因,胸腔积液可以分为良性和恶性胸腔积液,引起良性胸腔积液的病因很多,最常见的是肝硬化失代偿、心功能不全、肾功能衰竭、非特异性炎症、结核等;而恶性胸腔积液见于各种胸部恶性肿瘤的晚期,是由于恶性肿瘤累及血管、淋巴管或淋巴结转移使胸腔积液的回流吸收受阻,或是因为肿瘤细胞直接侵犯毛细血管,使其通透性增加所致。

X线片、超声、常规CT、MRI检查可以检测出胸腔积液的存在,并能对其进行定量。常规CT可通过测量CT值检出胸腔积液,有学者[3-4]据CT值等对渗出液与漏出液进行鉴别,也有学者根据CT征象鉴别良恶性积液[5-6]。

宝石能谱CT成像是一种新型的成像技术,它改变了传统的混合能量成像模式( kilovolts peak,kVp),将其转变为单能量成像模式( kevmagic,kev),能够提供除传统图像外的单能量图像、基物质图像、能谱曲线以及有效原子序数等多种参数,并能够进行物质分解及组织定性,为能谱成像更广阔的临床应用和研究创造可能[7]。能谱成像的原理是通过高低电压(80kVp和140kVp)瞬时技术,同时实现2组数据采样,根据已知物质的质量吸收系数随能量变化的关系,计算出感兴趣物质在各个能量点中对X 线的吸收,从而实现单能量成像。能谱模式扫描一次扫描能够可获得40~140keV共101个不同能量的单能量图像,从而满足了不同能量水平下进行疾病诊断的需要。混合能量图像值相当于常规CT的图像,混合能量掃描产生的X线具有一定的能量范围,X线中会包括多种能量的光子,采用混合能量扫描时会产生CT值的飘移,且常规混合能量受到X线硬化效应、X线散射、部分容积效应等因素的影响,得到的CT值与单能量图像上测得的CT值相比不够准确[8]。因此混合能量图像中胸腔积液良恶性质不能完全区分。本组研究也证明良恶性胸腔积液之间混合能量CT值比较无差异。

单能量图像是指处于某一能量水平的X线穿过物质后所产生的衰减图像,对于同一能量水平的单能量图像,物质的衰减系数取决于其本身密度,从而保证同一物质得衰减系数的恒定,避免了硬化效应的影响,能得到更加准确的CT值[9]。在本研究中,良恶性胸腔积液在低能量图像(40~50kev)的CT值有差异,提示低能量图像可以在良、恶性积液的鉴别中起到重要的作用。本组资料证明在60~80kev(接近于普通CT的混合能量)时恶性与良性的CT值无差别,进一步证明了常规CT值不能区分这两种性质的积液。而本次试验两组积液在高能量图像(90~140kev)的CT值差异有统计学意义,证明了良恶性积液在组织分辨较差的高能量图像上亦可以区分,提示这两种性质积液成分存在有很大的不同。

綜上所述,低能量图像(40~50kev)及高能量图像(90~140kev)的CT 值在良恶性积液的鉴别中起到重要作用。宝石能谱CT为临床鉴别良恶性胸腔积液的性质提供了一种全新的分析方法,具有很好的应用前景。

参考文献:

1辛小燕,朱斌,陈君坤,等.CT能谱成像在胸腔渗出液与漏出液定性鉴别中的作用[J].中华放射学杂志,2011,45:723-728.

2 Light RW,Macgregor MI,Luchsinger PC, et al. Pleural effusions: the diagnostic separation of transudates ans exudates[J]. Ann Intern Med.1972, 77(4):507一513.

3 Nandalur KR,Hardie AH,Bollampally SR,et al.Accuracy of computed tomography attenuation values in the characterizeation of pleural fluid:An ROC study .Acad Radion,2005,12(8):987-[1] 991.

4 Aquino SL,Webb WR, Gushiken BJ. Pleural exudates and transudates: diagnosis with contrast一enhanced CT[J]. Radiology. 1994,192 (3):803-808.

5 Arenas-Jimenez J, Alonso-Chartrina S, Sanchez-paya J, et al. Evaluation of CT findings for diagnosis of Pleural effusions. Eur Radiol [J].2000, 10: 681一690.

6 李坚,胡胜利,陈国强.CT对恶性和良性胸腔积液鉴别诊断价值.实用肿瘤学杂志[J].1999,19:282-284.

7 李小虎,刘斌,余永强,等.能谱CT的原理与临床应用价值[J].中国医疗器械信息,2011,17(10):1-5.

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.

9 Kang MJ,Park CM,Lee CH,et al.Dual-energy CT:clinical application in various pulmonary diseases[J].Radiographics,2010,30:685-698.

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