能譜CT對膽道系統(tǒng)陰性結(jié)石的體外研究

熊菲，王悅琪，宮鳳玲

（華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院，河北 唐山 063000）

0 引言

膽囊結(jié)石是我國乃至世界范圍內(nèi)的一種常見腹部疾病，最近幾年，隨著國人的飲食結(jié)構(gòu)及生活習(xí)慣的改變，膽囊結(jié)石的發(fā)病率有所提高。據(jù)調(diào)查顯示，我國近年來成年人膽囊結(jié)石的發(fā)病率為10%-20%[1]。膽系結(jié)石的分類主要有在普通X線掃描中呈等密度的膽固醇結(jié)石，膽色素結(jié)石及混合結(jié)石等。膽系陰性結(jié)石的主要成分為膽固醇[2]。由于以膽固醇為主要成分的膽系結(jié)石和膽汁的密度差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這使得膽系陰性結(jié)石在進行影像學(xué)檢查時難以被發(fā)現(xiàn)，很容易漏診。診斷結(jié)石的首選檢查為超聲檢查，研究表明，超聲在對結(jié)石的位置、大小、數(shù)目的判斷上具有顯著優(yōu)勢，并且還能對結(jié)石的成分進行分析[3]，尤其是對陰性結(jié)石的診斷往往優(yōu)于其他的影像學(xué)檢查方法。但是近年來，由于Revolution能譜CT成像技術(shù)的不斷發(fā)展，單能量技術(shù)及基物質(zhì)分離技術(shù)的應(yīng)用，使得CT檢查在診斷陰性結(jié)石中的準確率不斷提高。目前，能譜CT在對泌尿系結(jié)石中的診斷應(yīng)用較為常見[2-3]，而對膽系結(jié)石診斷中的應(yīng)用較少。故，本研究選取了42例經(jīng)手術(shù)取出的膽系陰性結(jié)石樣本進行體外分析，應(yīng)用能譜分析技術(shù)，探究Revolution能譜CT對膽系陰性結(jié)石的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象與方法

選擇在2020年5月到2021年2月期間，經(jīng)華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院X線檢查后證實為膽系陰性結(jié)石的患者42例，其中女性患者24例，男性患者18例，年齡范圍在35～75歲之間，平均（59.64±6.03）歲。選取該42例患者經(jīng)普外科手術(shù)后取出的膽系結(jié)石42枚（每例患者各取一枚），其中膽囊結(jié)石30枚，膽總管結(jié)石12枚。

1.2 檢查方法

結(jié)石用蒸餾水清洗干凈，晾干并進行編號。將每兩枚結(jié)石為一組，分別放入新鮮的豬膽囊內(nèi)。自制一個長約20cm、寬約20cm、高約20cm的塑料容器，并將容器內(nèi)注滿生理鹽水，此容器則作為腹部模型，再將裝有結(jié)石的豬膽囊放入此模型中。

每2個膽囊為一組，將其分為11組，分別將標本放置于掃描臺上。應(yīng)用GE Revolution能譜CT，采用螺旋掃描，電壓為高低能量（140和80Kvp）瞬時（0.5ms）切換，管電流約為600mA，螺距0.984:1，探測器準直64mm×0.625mm，球管轉(zhuǎn)速0.6s/rot，F(xiàn)OV14.8cm，掃描層厚為5mm，間隔層厚也為5mm，重建層厚為1.25mm。

將圖像導(dǎo)入GEAW4.7工作站，應(yīng)用GSI Viewer軟件進行后處理。測量出膽系陰性結(jié)石的有效原子序數(shù)。將40keV～140keV以每10keV為間隔，可得到11幅不同單能量圖，將這11組單能量圖所測得的CT值均值定義為結(jié)石和膽汁的平均CT值，CT斜率定義為(HU40keV-HU140keV)/100,鈣水比值(CWR)定義為鈣基圖值（CD）/水基圖值（WD）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

將所得的數(shù)據(jù)通過SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)的處理與分析，進行正態(tài)檢驗、t檢驗，數(shù)據(jù)以±s進行表示，認為P＜0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義，P＞0.05差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

應(yīng)用能譜分析，計算出結(jié)石的平均CT值為（16.25±2.32），膽汁的平均 CT值為（15.49±1.68），可直接測量出結(jié)石的 Zeff值為（7.40±1.24），膽汁的 Zeff值為（6.92±0.54）。陰性結(jié)石的能譜曲線逐漸上升，曲線的斜率為（1.42±0.55），膽汁的能譜曲線逐漸下降或近似為平行線的一條直線，該能譜曲線的斜率為（0.02±1.20）。結(jié)石的CWR值為（0.01±0.01）（表1）。

表1 膽系陰性結(jié)石與膽汁的相關(guān)參數(shù)（±s）

表1 膽系陰性結(jié)石與膽汁的相關(guān)參數(shù)（±s）

注：CT表示平均CT值，Slope表示CT的斜率，CWR表示鈣水比值。（P＜0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義）

膽系陰性結(jié)石 膽汁 t值 P值CT 16.25±2.32 15.49±1.68 1.676 0.097 Slope 1.42±0.55 0.02±1.20 6.895 0.000 CWR 0.01±0.01 - - -Zeff 7.40±1.24 6.92±0.54 2.300 0.024

行能譜CT單能量成像后，可以得到40keV～140keV之間的不同能量的圖像，以每10keV為間隔，可以得到11組不同的單能量圖像。通過觀察及測量，可以得出結(jié)石的平均CT值從40keV至140keV緩慢升高，膽汁的CT值從40keV至140keV緩慢降低。且在65keV～75keV時，兩能譜曲線出現(xiàn)相交點，此時結(jié)石與膽汁的CT值大致相同，結(jié)石與膽汁的密度基本相似，陰性結(jié)石輪廓與正常膽汁分辨不清，不能進行正確的影像診斷，此時t=-0.848，P＞0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。其余不同單能量條件下，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（表2，圖1～4）。

表2 不同單能量下膽系陰性結(jié)石與膽汁的CT值（HU）比較（±s）

表2 不同單能量下膽系陰性結(jié)石與膽汁的CT值（HU）比較（±s）

單能量值（keV）結(jié)石CT值（HU）膽汁CT值（HU） t值 P值40 -32.89±13.84 39.62±11.86 -25.782 0.000 50 -16.63±6.46 28.06±11.18 -22.701 0.000 60 -2.23±6.03 17.68±3.03 -19.120 0.000 70 15.64±4.57 16.49±4.73 -0.848 0.399 80 19.98±7.93 15.19±3.56 3.571 0.001 90 23.03±6.78 14.13±2.87 7.834 0.000 100 26.39±4.41 12.68±3.25 16.219 0.000 110 29.77±2.78 9.94±2.73 32.983 0.000 120 33.34±6.28 7.80±1.45 53.546 0.000 130 38.79±6.41 5.03±1.71 32.980 0.000 140 44.26±7.07 2.28±0.96 38.131 0.000

圖1 結(jié)石與膽汁的能譜曲線圖，結(jié)石的能譜曲線為緩慢上升型（黃色），膽汁的能譜曲線為下降型或接近平直（紅色）

圖2 140keV單能量圖：結(jié)石呈相對高密度，膽汁呈低密度

圖3 40keV單能量圖：結(jié)石呈相對低密度，膽汁呈高密度

圖4 70keV單能量圖：結(jié)石與膽汁密度近似相等。

3 討論

膽系結(jié)石的并發(fā)癥有多種，可能導(dǎo)致慢性膽囊炎、膽道梗阻等癥狀，所以對膽系結(jié)石的診斷尤為重要，目前臨床常用的方法為超聲檢查[4]。超聲檢查費用低廉、方便操作，能夠更加直觀、可動態(tài)觀察結(jié)石大小、形態(tài)。超聲還可對結(jié)石成分進行判斷，膽系陰性結(jié)石的主要成分為膽固醇，但是膽固醇的含量會影響聲影的表現(xiàn)，使聲影表現(xiàn)呈現(xiàn)多樣性，這樣使得對陰性結(jié)石的判斷充滿主觀性[5]。

陰性結(jié)石因為是等密度結(jié)石，而傳統(tǒng)的CT采用的是混合能量掃描，所以在常規(guī)螺旋CT掃描中容易漏診。能譜CT的優(yōu)勢是能夠?qū)崿F(xiàn)單能量成像。能譜CT應(yīng)用的是動態(tài)變焦的球管和高壓瞬時變能發(fā)生器，這確保能量能在毫秒之間進行80kVp～140kVp之間的快速切換[6]。X線經(jīng)過物質(zhì)能量會被吸收，經(jīng)過不同的物質(zhì)能量被吸收的程度也不盡相同，最終能通過X線剩余能量得出物質(zhì)的吸收能量，從而來推測物質(zhì)的成分。因此，近年來CT能譜成像在膽系結(jié)石的診斷中，逐漸發(fā)揮出重要作用。

本研究中，42例病例在X線掃描中均未發(fā)現(xiàn)結(jié)石，但經(jīng)手術(shù)證實均有結(jié)石存在，且經(jīng)能譜CT掃描，調(diào)節(jié)能量值，可觀察到X線掃描時不能觀察到的等密度結(jié)石。對結(jié)石與膽汁的能譜曲線及單能量圖進行觀察與分析后得出，結(jié)石的CT值由40keV～140keV呈上升趨勢，而膽汁的CT值由40keV～140keV呈下降趨勢，且兩者的能譜曲線在65keV～75keV之間相交。這說明，單能量的65keV～75keV相當于傳統(tǒng)CT的混合能量值。Wang[7]等的研究結(jié)果顯示，結(jié)石在高keV下CT值較高，在低keV下CT值較低，在70keV時結(jié)石密度與膽汁密度相等，此結(jié)論本研究相符。結(jié)石的能譜曲線呈緩慢上升型，脂質(zhì)的能譜曲線也呈緩慢上升型，說明陰性結(jié)石中含有脂質(zhì)成分。膽汁的能譜曲線呈現(xiàn)兩種不同形態(tài)，即平直型和接近平直的緩慢下降型，這可能與膽囊內(nèi)膽泥淤積的程度有關(guān)[8]。

本研究存在一些不足之處，本研究病例數(shù)較少，還需進一步增大樣本量來增加結(jié)果的準確程度。其次，對結(jié)石大小、結(jié)石其他成分對結(jié)果的影響等變量未進行研究。

綜上所述，能譜CT對膽系陰性結(jié)石的診斷率要比常規(guī)CT的診斷率高，對臨床進一步的處理及治療有很大的指導(dǎo)意義。